6?104?vw6?104?1.5nw???89.5247r/min ?D??320 nw?89.5247r/min按[1]表2-1推荐的各传动机构传动比范围： 单级圆柱齿轮传动比范围ig'?3~5，则总传动比范围应为 i'?3?3~5?5?9~25,可见电动机转速的可选范围为： n'?i'?nw?(9~25)?89.5247?805.7223~2238.1175r/min n'?805.7223~2238.1175r/min符合这一范围的同步转速有1000r/min，1500r/min两种，为减少电动机 的重量和价格，由[1表8-184选常用的同步转速为1000r/min的Y系列 电动机Y132M2-6，其满载转速nm?960r/min，所选电动机详细数据如表 1-1所示。电动机的安装结构型式以及其中心高，外形尺寸，轴伸尺寸等 均可由[1]表8-186，[1]表8-187中查到，这里从略。 表1－1电动机技术数据及计算总传动比 堵转转矩额定功率 转速 (r/min) 最大转矩/质量 型 号 /额定转 (kW) 额定转矩 (kg) 矩 同步 满载 1.2装置运动 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 2.2 84 及动力参数计 算 1.2装置运动及动力参数计算 1.2.1计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 i?10.72 （1）传动装置总传动比 n960 i?m??10.72 nw89.5247 （2）分配传动装置各级传动比
由[1]式（2-5），i?ib?ig，根据工艺合理性，取传动比 10.72?2.68 41.2.2计算传动装置的运动和动力参数 （1）各轴转速由[1]式（2-6） ig1?4，ig2?ig1?4 ig2?2.68 I轴 nI?nm?nm?960r/min i0InI?960r/min nII?240r/min - 5 -
nnm960II轴 nII?m???240r/min iIIIi0I?iIII1?4nnm960III轴 nIII?m???89.5547r/min iIIIIIi0I?iIII?iIIIII1?4?2.68n工作轴 nw?III?nm?89.5547r/min iIIIw nIII?89.5547r/min nw?89.5547r/min PI?4.02kW （2）各种输入功率由[1]式（2-7） I轴 PI?P?0.98?4.02kW 0??01?P0??c?4.1024pII?3.8802kW II轴 pII?PI??III?P?0.98?0.995?0.97?3.8802kW PIII?3.7450kW 0??c??r??g?4.1024III轴 22PIII?PII??IIIII?P0??c??r??g?4.1024?0.98?0.9952?0.972?3.7450kW 工作轴Pw?3.6701kW 32Pw?PIII??IIIw?P0??c??r??g??c'?4.1024?0.98?0.9952?0.972?0.98?3.6701kW （3）各轴输入轴矩由[1]式（2-8） TI?39.995N?m I轴 P0P0PI4.0204TI?9550?9550?i0I??0I?9550?i0I??c?9550??39.995N?m nInmnm960TII?154.400N?m II轴 P0PII3.8802TII?9550?9550?i0I?iIII??c??r??g?9550??154.400N?m nIInm240TIII?399.362N?mIII轴 PP22TIII?9550III?95500?i0I?iIII?iIIIII??c??r??gnIIInm 3.7450?9550??399.362N?m 89.5547Tw?391.375N?m P3.6701工作轴 Tw?9550w?9550??391.375N?m nw89.5547电动机轴与输出转矩 P4.1024T0?95500?9550??40.810N?m nm960T0?40.810N?m 将以上算得的运动和动力参数列表如下： - 6 -
表1－2 运动和动力参数 轴电动机I轴 II轴 III轴 工作轴 名 轴 参数 转速n960 960 240 89.5547 89.5547 第二章 直齿（r/min） 功率P（kW） 4.1024 4.02 3.8802 3.7450 3.6701 转矩T40.810 39.995 154.400 399.362 391.375 圆柱齿轮减速 （N?m） 1 4 2.68 1 器的设计 传动比i 效率? 0.98 0.97 0.97 0.98 2.1 高速轴上 第二章 直齿圆柱齿轮减速器的设计 的大小齿轮传 2.1 高速轴上的大小齿轮传动设计 动设计 2.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 1）按 一、 中传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（GB10095—88）。 3）材料选择。由[2]表10-1选择小齿轮1材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮1材料为45#钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度z1?24 差为40HBS。 z2?96 z?24z?4?24?964）选小齿轮1齿数1，大齿轮1齿数2。 2.1.2按齿面接触强度设计 由设计计算公式[2]（10-9a）进行试算，即 KTu?1ZE2Kt?1.3 d1t?2.323t1?() ?du[?H] （1）确定公式内的各计算数值 TI?4.0810?104 1）试选载荷系数Kt?1.3。 N?mm2）计算小齿轮1传递的转矩 ?d?1 P04.1024TI?9550?9550??4.0810?104N?mm 1nI960 ZE?189.8MPa2
3）由[2]表10-7选取齿宽系数?d?1。 4）由[2]表10-6查的材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa。 5）由[2]图10-21d按齿面硬度查得小齿轮1的接触疲劳强度极限- 7 -
12?Hlim1?600MPa?Hlim2?550MPa ?Hlim1?600MPa；大齿轮1的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa。 6）由[2]式10-13计算应力循环次数。 N1?60n1jLh?60?960?1?(2?8?300?15)?4.147?109 4.147?109N2??1.03675?109 4N1?4.147?109 N2?1.03675?109KHN1?0.90;KHN2?0.95 7）由[2]图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1?0.90;KHN2?0.95。 8）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S?1，由[2]式（10-12）得 K?[?H]1?HN1lim1?0.9?600MPa?540MPaSK?[?H]2?HN2lim2?0.95?550MPa?522.5MPa S（2）计算 1）试算小齿轮1分度圆直径 4KT1u?1ZE21.3?4.0810?104?1189.82d?2.323?()?2.323?()mm ?du[?H]14522.5[?H]1?540MPa [?H]2?522.5MPa d?47.8081mm v?2.403m/s b?47.8081mm ?47.8081mm2)计算圆周速度v。 ?d1tn1??47.8081?960v??m/s?2.403m/s 60?100060?10003）计算齿宽b b??d?d1t?1?47.8081mm?47.8081mm 4)计算齿宽与齿高之比b hmt?1.992mm h?4.482mm b?10.667 h Kv?1.12 KH??KF??1 KA?1 模数 mt?d1t?47.8081/24mm?1.992mm z1齿高 h?2.25mt?2.25?1.992mm?4.482mm
b47.8081??10.667 h4.4825)计算载荷系数。 根据v?2.403m/s，8级精度，由[2]图10-8查得动载系数Kv?1.12； 直齿轮，KH??KF??1； KH??1.458 由[2]表10-2查得使用系数KA?1； - 8 -
由[2]表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮1相对支撑非对称布置时， KH??1.458。 KF??1.40 K?1.633 b64.4190??10.667，KH??1.458,查[2]图10-13得KF??1.40,故载 h6.039荷系数 K?KAKVKH?KH??1?1.12?1?1.458?1.633 d1?51.584mm 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由[2]式（10-10a）得 K1.633d1?d1t3?47.8081?3?51.584mm Kt1.3m?2.149mm 7）计算模数m。 d151.584m??mm?2.149mm z124 2.1.3按齿根弯曲强度设计 由[2]式（10-5）得弯曲强度的设计公式为 2KT1YFaYSam?3() 2?dz1[?F] (1)确定公式内的各计算数值 1）由[2]图10-20c查得小齿轮1的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa；大 齿轮1的弯曲强度极限?FE2?380MPa； 2）由[2]图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85,KFN2?0.88； [?F]1?303.57MPa3）计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S?1.4，由[2]式（10-12）得 [?F]2?238.86MPaKFN1?FE10.85?500[?F]1??MPa?303.57MPa S1.4K?0.88?380 [?F]2?FN2FE2?MPa?238.86MPa K?1.568 S1.44）计算载荷系数K。 由K?KAKVKF?KF??1?1.12?1?1.40?1.568 YFa1?2.65;5）查取齿形系数 由[2]表10-5查得 YFa1?2.65;YFa1?2.190。 6）查取应力校正系数 由[2]表10-5查得 YSa1?1.58;YSa1?1.785。 YFa1?2.190YSa1?1.58;YSa1?1.785 - 9 -