II轴 TII?TI1i?12?TI1i? III轴 TIII?TII22???5.?80.?980.?97327.601N5 2.m17 mN548.24i?23?TIIi?2??152.17?3.7?90.?980.?9723 卷筒轴 TIV?TIII 各轴输出转矩 I轴 TI'?TI' II轴 TII?TII?2?4?548.24?0.98?0.99?531.90Nm
?2?27.60?0.98?27.05Nm
?2?152.17?0.98?149.13Nm
' III轴 TIII?TIII' 卷筒轴 TIV?TIV?2?548.24?0.98?537.28Nm ?5?531.90?0.94?500.00Nm
运动和动力参数计算结果整理于下表： 轴名 电动机轴 效率P （Kw） 输入 输出 3.48 转矩 T （Nm） 输入 输出 14.50 转速n r/min 2890 转动比 i 2.5 5.8 3.79 III轴 卷筒轴 3.02 2.93 2.96 2.75 548.24 531.90 537.28 500.00 25.59 1 52.59 0.94 0.97 效率 ? 0.96 I 轴 II轴 3.34 3.18 3.27 3.12 27.60 152.17 27.05 149.13 1156 199.3 0.95 0.95 四、减速器的结构
铸铁减速器机体结构尺寸表：
名称 机座壁厚 机盖壁厚 机座凸缘厚度 机盖凸缘厚度 符号 数值 8 8 12 12 ? ?1 b b1 6
机座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与机座联接螺栓直径 联接螺栓d2的间距 轴承端盖螺钉直径 窥视孔盖螺钉直径 定位销直径 b2 20 20 4 16 12 180 8 6 8 26 22 18 24 16 22 49 50 10 8 7 7 126和135 10 146、186、170 df n d1 d2 l d3 d4 d df至外机壁距离 d1至外机壁距离 d2至外机壁距离 c1 c1 c1 df至凸缘边缘距离 d2至凸缘边缘距离 轴承旁凸台半径 凸台高度 外机壁至轴承座端面距离 圆柱齿轮外圆与内机壁距离 圆柱齿轮轮毂端面与内机壁距离 机座肋厚 机盖肋厚 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚度 轴承旁联接螺栓距离
7
c2 c2 R1 h l1 ?1 ?2 m m1 D2 t s
五、传动零件的设计计算
第一对齿轮（高速齿轮） 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按卷扬机传动方案，选用直齿圆柱轮传动； （2）精度等级选7级精度（GB10095-86）
（3）材料选择。由表10-1（常用齿轮材料及其力学特性）选择小齿轮为40Cr（调质），硬
度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。 （4）选小齿轮齿数为 Z1=20，大齿轮齿数 Z2?i1Z1?5.8?20?116 其中i=u
2、按齿面接触强度设计
公式如下：
d1t?2.323 （1）确定公式内的各值计算 1）、试选Kt=1.3
4）、计算小齿轮传递的转矩 T1?95.5?10?5KtT1u?1ZE2()
?du??H?3.34?2.759?104Nmm 1156 5）、由表10-7选取齿宽系数?d=1
6）、由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa
7）、由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限?Hlim1=600MPa，大齿
轮的接触疲劳强度极限?Hlim2=550MPa
8）、由式（10-30） N=60n1jLh 计算应力循环次数。
12N1=60?1156?1?（2?8?280?8）=2.486?109.
2.486?1098=4.286?10 N2=
5.8 9）、由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95, KHN2=0.98
8
10）、计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得： ??H?1? ??H?2KHN1?Hlim1=0.95?600=570MPa sK??HN2Hlim2=0.98?550=539MPa
s (2) 计算 1）、试算小齿轮分度圆直径
41.3?2.759?105.8?1.189.82()=40.230 mm d1t?2.32315.8539 2)、计算圆周速度 V?3.14?40.230?1156=2.43 m/s
60?100060?1000=
?d1tn1 3）、计算齿宽b及模数mnt
b??dd1t=1?40.230=40.230 mm mt?d1t40.230==2.012 mm
20Z1 h=2.25?mt=2.25?2.012=4.53mm b/h=40.230／4.53=8.88
4）、计算载荷系数K
已知使用系数KA?1。根v=2.43 m/s ,7级精度，由图10-8查得动载荷系数
由表10-4用插入法查得7级精度的小齿轮相对支承非对称布量时Kv=1.10。
KH?=1.417
由图10-13查得KF?=1.33
由表10-3查得KH??KF?=1.0 ，所以载荷系数 K?KAKVKH?KH?=1?1.10?1.0?1.417=1.559
6)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10）得： d1?d1t3 7)、计算模数mn
K1.559=40.230?3=42.742mm Kt1.3 9
m?d142.742?2.13 mm =
20Z13 按齿根弯曲强度设计
mn?32KT1YFYSa（a） 2?dZ1??F? （1）确定计算参数
1）、计算载荷系数
K?KAKVKF?KF?=1?1.06?1.4?1.35 =2 2)、根据纵向重合度 3)、计算当量齿数 ZV1?，从图10-28查得螺旋角影响系数Y?=0.88 ???1.90 3Z124??26.7
cos3?cos3140Z2120??131.36 330cos?cos14 ZV2? 4)、查取齿形系数,由表10－5查得 YFa1?2.592 ， YFa2?2.152
5)、查取应力校正系数得： Ysa1?1.596 ，Ysa2?1.825
6）、由图10-20C，查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MP大齿轮的弯a ，
曲疲劳强度极限
?FE2?380MPa
7）、由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.82, KFN2=0.86 8)、计算弯曲疲劳许用应力
取疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得： ??F?1? ??F?2KFN1?FE10.82?500?292.86MPa =
s1.4K?0.86?380?FN2FE2??233.43MPa
s1.4 9）、计算大、小齿轮的
YFa1YSa1??F?1，并加以比较
YFa1YSa1??F?1?2.592?1.596?0.01413
292.86 10