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1、圆柱圆锥齿轮减速机设计计算资料 作者： 日期：圆柱圆锥齿轮减速机设计计算资料1计算内容 计算结果 二：效率的计算根据表2-2 机械传动效率概略数值得： 2=0.99一对圆锥滚子轴承的效率 3= 0.98一对球轴承的效率 4= 0.99闭式直齿圆锥齿传动效率5= 0.95闭式直齿圆柱齿传动效率6= 0.97b. 总效率=12 23 3456=0.960.992 0.983 0.990.950.97=0.808c. 所需电动机的输出功率 Pr=Pw/=2.4/0.808=3kw三：动力参数的计算1. 分配传动比1 总传动比i=212 各级传动比：直齿轮圆锥齿轮传动比 i12=4.2 直齿轮圆柱齿轮
2、传动比 i34=53 实际总传动比i实=i12i34=4.25=21i=0.0210.05，故传动比满足要求满足要求。2. 各轴的转速各轴的标3. 号均已在图1.1中标4. 出n0=500min,n1=n0=500r/min,n2=n1/i12=119.048r/min,n3=n2/i34=23.810r/min,n4=n3=23.810r/min5. 各轴的功率 =0.808Pr=3 kwi=21i12=4.2i23=5n0=500r/minn1=500r/minn2=119.048r/minn3=23.810r/minn4=23.810r/min 计算内容 计算结果 p0=pr=3 kw，
3、 p1= p02=2.970kw, p2= p143=2.965 kw, p3= p253=2.628 kw, p4=p323=2.550 kw 4. 各轴的转矩，由式：T=9.55Pi/ni 可得：T0=57. 3 Nm, T1=56.727Nm,T2=237.852NmT3=1054.070 Nm ,T4=1022.785 Nm四，传动零件的设计计算1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算a选材：小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217255，HP1=580 Mpa，Fmin1 =220 Mpa大齿轮材料选用45号钢，正火处理，HB=162217，HP2=560 Mpa，Fmin2 =
4、210 Mpab. 由参考文献2以下简称2式533，计算应力循环次数N：N1=60njL=605001811250=6.6108N2=N1/i12 =6.610/4.2=1.571108查图10.27,ZN1=1.0，ZN2=1.12，由式529得 ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0，ZW=1.0，ZLVR=0.92，H1=HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=5800.92=533.6 Mpa，H2=HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin =5601.120.92=577 MpaH1 H2，计算取H= H2=533.6 Mpac按齿面接触强度设计小齿轮大端模数由于小齿轮更
5、容易失效故按小齿轮设计： 取齿数 Z1=21，那么Z2=Z1 i12=214.2= 88.2，取Z2=88实际传动比u=Z2/Z1=88/21=4.2，且u=tan2=cot1，2=76.6076，1=13.3924，那么小圆锥齿轮的当量齿数zm1=z1/cos1 =21/cos13.3924=22，zm2=z2/cos2=88/cos76.6076=380.798 p0= 3 kw p1= 2.970 kwp2= 2.965 kw p3=2.628 kw p4=2.550 kwT0=57.3 Nm T1=56.727 Nm T2=237.852 NmT3=1054.070 NmT4=1022
6、.785NmHP1=580 Mpa，Fmin1=220 MpaHP2=560 Mpa，Fmin2=210 MpaH=533.6Mpa圆锥齿轮参数Z1=21Z2=881=13.3924。2 =76.6076 计算内容 计算结果 由2图10.26得YFa=2.8，Ysa=1.55，YFa2=2.23，Ysa2=1.81ZH =2/ (cos20sina20)=2.5由2表11-5有 ZE=189.8，取KtZ=1.1， 由2 取K=1.4又 T1=56.727 Nm ，u= 3，R=0.3由2式10.47计算小齿轮大端模数 m34T1YFaYsa/RZF1-0.5R2 u2 +1 将各值代得 m2
7、.664由2表10.17,m=3mmd齿轮参数计算：大端分度圆直径 d1=mz1=321=63，d2=mz2=388=264齿顶圆直径 da1=d1+2mcos1=63+6cos13.3924=68.837，da2=d2+2mcos2=264+6cos76.6076=265.900齿根圆直径df1=d1-2.4mcos1=63-2.4cos13.3924=55.966df2=d2-2.4mcos2=276-2.4cos76.6076=86.532齿轮锥距 R=1/2d12+d22=135.998大端圆周速度 v=d1n1/60000=3.1463500/60000=1.649m/s，齿宽b=R
8、R =0.3135.998=40.80由2表5-6，选齿轮精度为8级由1表4.10-2得1=0.10.2R=0.10.2305.500=30.0560.1取1=10，2=14,c=10轮宽 L1=0.10.2d1=0.10.293=12.4L2=0.10.2d2=0.10.2291=39e验算齿面接触疲劳强度： 按2式5-53H=4.98ZE/1-0.5R KT1/4Rd13u，代入各值得 圆锥齿轮参数m=3 d1=63d2=264da1= 68.837da2=265.900mmdf1=55.966df2=86.532R=135.998v=1.694m/sb= 40.801=102=14c=1
9、0L1=12.4L2=39 计算内容 计算结果 H=7.5673H =533.6 Mpa 小齿轮满足接触疲劳强度，且大齿轮比小齿轮接触强度高，故齿轮满足接触强度条件f齿轮弯曲疲劳强度校核：按2式5-55由2图10.26得YN1=YN2=1.0，由2式 5-32及m=25，得YX1=YX2=1.0取YST=2.0，SFmin=1.4，由2式5-31计算许用弯曲应力：F1= Fmin1YFa1Ysa1YST/ SFmin =2202.0/1.4=314.29 MpaF2= Fmin2YFa2Ysa2YST/ SFmin =2102.0/1.4=300 MpaF1F2， F=F2=300 Mpa由2
10、式10.46计算齿跟弯曲应力F1=4KT1YFa1Ysa1/4R1-0.5R2Z12m3u2+1=1.51 300 MpaF2=4KT1YFa1Ysa1/4R1-0.5R2Z12m3u2+1=1.41300Mpa两齿轮满足齿跟弯曲疲劳强度2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算a选材：小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217255，HP1=580 Mpa，Fmin1=220 Mpa大齿轮材料选用45号钢，正火处理，HB=162217，HP2=560 Mpa，Fmin2=210 Mpab. 由参考文献2以下简称2式533，计算应力循环次数N：N1=60njL=605001811250=6.6
11、108 N2=N1/i34=6.610/5=1.3210查图10.27得ZN1=1.05，ZN2=1.16，由式10.13得 ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0，ZW=1.0，ZLVR=0.92，H1=HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=5801.050.92=560.28 MPa H=533.6 MpaF=300 MpaHP1=580 MpaFmin1=220 MpaHP2=560 MpaFmin2=210 Mpa 计算内容 计算结果 H2=HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin=5601.160.92=597.63 MPaH1 H2，计算取H= H2=560.28 M
12、pac. 按齿面接触强度计算中心距由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计：u=i34=5，a=0.4，ZH=2/cossin=2/cos200 sin200 =2.5且由2表11-5有 ZE=189.8，取KtZ=1.1 2式5-18计算中心距： a1+uKT1 ZE ZHZ/H2 /2ua=51.1869552.5189.8/240.4560.28=147.61 由1表4.2-10 圆整 取 a=160d齿轮参数设计：m=0.0070.02a=1800.0070.02=1.263.6查2表5-7取 m=2齿数Z1=2a/m1+u=2160/21+5=27Z2=uZ1=527=135 取Z2=135那么实际传动比 i=135/27=5分度圆直径 d1=mz1=227=54 ，d2=mz2=2135=270齿顶圆直径 da1= d1+2m=58，da2=d2+2m=274齿基圆直径 db1= d1cos=54cos20o =50.74db2= d2cos=270cos20o =253.717齿根圆直径 df1= d1-2.5m=54-2.52=49df2= d2-2.5m=270-2.52=265圆周速度 v=d1n2/60103 =3.1427041.67/60103 =0.589 m/s，
