【正文】 ? ? / minnr?卷 2 表 電動機的比較 方案 型號 額定功率 /kw 同步轉速 /r/min 滿載轉速 /r/min 重量 價格 1 Y160M1 8 4 750 720 重 高 2 Y132M1 6 4 1000 960 中 中 3 Y112M4 4 1500 1440 輕 低 考慮電動機和傳動裝置的尺寸 重量及成本，可見第二種方案較合理，因此選擇型號為： Y132M1 6D 的電動機 。 選擇傳動比 總傳動比 960 1 2 4 .3 57 .7 2a ni n? ? ?滿卷 減速裝置的傳動比分配 i i??蝸 齒 所以 ?蝸 4i ?齒 3． 3 各軸的參數(shù) 將傳動裝置各軸從高速到低速依次定為 I 軸 II 軸 III 軸 IV軸 ：I?0? 、 III?? 、 、 IIIII?? 、 VIII?? 依次為電動機與 I 軸 I 軸與 II 軸 II軸與 III 軸 III 軸與 V軸的傳動效率 則： 各軸的轉速 960 / minInr? 960 3 0 . 8 8 0 6 / m in3 1 . 0 8 7 5II ni? ? ?滿蝸 30. 880 6 / m inIII IIn n r?? ? ?蝸 4i ?齒 3 32 7 .7 2 / m in4 .0 1IIIIV nnri? ? ?齒 各軸的輸入功率 Ⅰ 軸 kwPP IdI ???? ?? Ⅱ 軸 kwPP IIIIII 5 8 8 2 2 ????? ?? Ⅲ 軸 kwPP IIIIIIIIII ? ???? ?? Ⅳ 軸 kwPP VIIIIIIIV ? ???? ?? 各軸的輸出功率 Ⅰ 軸 kwPP III ???? ?? Ⅱ 軸 kwPP IIIIIII ???? ?? Ⅲ 軸 kwPP IIIIIIIIII ???? ?? Ⅳ 軸 kwPP VIIIIIIIV ???? ?? 各軸的輸入轉矩 電動機 mNnPT dd ????? 滿 Ⅰ 軸 mNNPT III ??? Ⅱ 軸 mNNPT IIIIII ??? 0 Ⅲ 軸 mNNPT IIIIIIIII ??? Ⅳ 軸 mNNPT III ??? 卷卷 各軸的輸出轉矩 電動機 mNTd ?? 4 Ⅰ 軸 mNNPT III ??? Ⅱ 軸 mNNPT IIIIII ??? 0 Ⅲ 軸 mNNPT IIIIIIIII ??? Ⅳ 軸 mNNPT III ??? 卷卷 表 各軸的運動參數(shù)表 軸號 功率 )(kwP 轉矩 (Nm) 轉速(r/min) 傳動 i 效率 ? 輸入 輸出 輸入 輸出 電機軸 4 960 1 1 軸 960 2 軸 1 3 軸 4 卷軸 , kwP ? ,?i min/960rn ? 選擇蝸輪蝸桿的傳動類型 根據(jù) GB/T10085— 1998 選擇 ZI 選擇材料 蝸桿選 45 鋼，齒面要求淬火，硬度為 4555HRC. 蝸輪用 ZCuSn10P1,金屬模制造。 為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造 按計齒面接觸疲勞 強度計算進行設 （ 1）根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計進行計算，先按齒面接觸疲勞強度計 進行設計，再校對齒根彎曲疲勞強度。由式（ 1112）， 傳動中心距 5 3 2()HZeZa KT ??? 由 前面的設計知作用在蝸輪上的轉矩 T2， 按 Z1 =1,估取 ?? ，則： 6621212169 .9 5 1 0 9 .5 5 1 03 .5 2 3 3 0 .7 59 .9 5 1 0 8 1 7 2 0 0 .8 7 7960PPTnniNm?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? （ 2） 確定載荷系數(shù) K 因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù) ??K ；由表 115 選取使用系數(shù) 15..1?AK ；由于轉速不大，工作沖擊不大，可取動載系?vK ；則 5 1 5 1AvK K K K?? ? ? ? ? （ 3） 確定彈性影響系數(shù) EZ 因選用的是 45 鋼的蝸桿和蝸輪用 ZCuSn10P1 匹配的緣故，有21160MPaZE ? （ 4） 確定接觸系數(shù) Z? 先假設蝸桿分度圓直徑 1d 和中心距 a 的比值 1 ? ，從圖1118 中可查到 ?? （ 5） 確定許用接觸應力 ? ?H? 根據(jù)選用的蝸輪材料為 ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度 ＞ 45HRC，可從 117 中查蝸輪的基本許用應力 ? ?39。 26 8H MPa? ? 應力循環(huán)次數(shù) ? ? 72 9606 0 6 0 1 1 8 3 0 0 8 3 . 5 5 7 4 1 03 1 . 0 8 7 5hN jn L? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 壽命系數(shù) 8 7710 0 . 8 5 3 33 . 4 3 5 7 4 1 0HNK ??? 11?Z 10N ?? ? 6 則 ? ? ? ? 39。 0. 85 33 26 8 22 8. 68 75H H N HK M P a M P a??? ? ? ? ? （ 6） 計算中心距 : 3 321 6 0 2 . 9 1 . 2 1 8 1 7 . 2 1 0 ( ) 1 5 9 . 6 5 4 32 2 8 . 6 8 7 5a m m?? ? ? ? ? 取 a=160mm， 由 i=30，則從表 112 中查取 ， 模數(shù) m=8 蝸桿分度圓直徑 1 80d mm? 。 從圖中 1118 中可查39。 ? ?，由于39。Z?＜ Z?，即以上算法 有 效。 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 （ 1） 蝸桿 軸向尺距 maP ?? = 直徑系數(shù) q= md1 =10 齒頂圓直徑 mmmhdd aa 962 *11 ??? 齒根圓直徑 mmcmhdd af )(2 *11 ???? 分度圓導程角 1arcta n 5 .7 1zq? ??? 蝸桿軸向齒厚 1 1 2 .5 6 6 42as m m m??? 蝸桿的法向齒厚 c os 12 .5 66 4 c os 5. 71 12 .5 04 0nas s m m?? ? ? ? ? （ 2） 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 312?z , 變位系數(shù) 2 ?? 驗算傳動比 2131 311zi z? ? ? ， 這時傳動比誤差為： 3 1 3 1 .0 8 7 5 0 .2 8 %3 1 .0 8 7 5? ?， 在誤差允許值內(nèi) 。 蝸輪分度圓直徑 mmmzd 2 4 831822 ???? 喉圓直徑 mmhdd aa 264822482 222 ?????? 齒 根圓直徑 mmhdd ff 222 ??????? 咽喉母圓半徑 mmdarag 22 ?????? ? ? 229H MPa? ? mm? 取 mma 160? mmd 801 ? mm? 10?q 1 96ad mm? 1 mm? mm? mm? 312?z mmd 2482 ? mmda 2642 ?2 mm?mmrg 282? 7 校核齒根彎曲疲勞強度 ? ?FFaF YYdd KT ?? ? ?? 221 當量齒數(shù) 22 33 31 3 1 .4 6 9 7c o s c o s 5 .7 6 3v zz ?? ? ? 根據(jù) 220 .5 , 3 1 .4 6 9 7vxz? ? ? 從圖 119 中可查得齒形系數(shù) Y 2Fa = 螺旋角系數(shù) ： 5 . 7 11 1 0 . 9 5 9 21 4 0 1 4 0Y? ?? ? ? ? ? 許用彎曲應力 ： 從表 118 中查得有 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應力[ F? ]39。 =56MPa 壽命系數(shù) 9 6710 0 .6 7 2 43 .5 5 7 4 1 0FNK ??? ? ? 56 0. 67 24 37 .6 54 4F M P a? ? ? ? 1 . 5 3 1 . 2 1 8 1 7 2 0 0 . 8 7 7 2 . 5 5 0 . 9 5 9 2 2 3 . 3 1 4 48 0 2 4 8 8F M P a? ? ? ? ????? 可以得到： F? ? ?F? 因此 彎曲強度是滿足的。 驗算效率 )t a n(t a n)( v?? ?? ??? 已知 : ??? ； vv farctan?? ； vf 與相對滑動速度 s? 有關。 smndv s / os100060 11 ??? ?? 從表 1118 中用差值法查得： 。?vf ??v? 代入式中，得?? 大于原估計值， 因此不用重算。 2 ? ??Y ? [ ] MPa? ? MPa? ? 8 精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T100891988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇 8 級精度，側隙種類為 f， 標注為 8f GB/T100891988。 然后由有關手冊查得要求的公差項目及表面粗糙度，此處從略。詳細情況見零件圖。 圓柱齒輪的設計 P= ， 806 m inNr? ， i= 材料選擇 （ 1） 小齒輪的材料為 40 )(調(diào)質(zhì)Gr ，硬度為 280HBS ,大齒輪的材料為45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS ,二者之差為 40HBS 。 （ 2） 精度等級選 8 級精度。 （ 3） 選小齒輪齒數(shù) 1 19Z? ，大齒輪齒數(shù) 2 19 4 76Z ? ? ? ， 取 2 76Z? 。 （ 4） 選 壓力角為 20?? 。 按齒面接 觸強度計算設計 按式（ 1021）試算，即 ? ?3 211 12 .3 2 ( )Et dHK T Zud u????? （ 1） 確定 公式中的各參數(shù) ① 試選 載荷系數(shù) ， ? 。 ② 計算小齒輪的傳遞扭矩 5 511159 .5 5 1 0 9 5 .5 1 0 2 .5 1 1 73 0 .8 8 0 67 .7 6 7 6 1 0PTnNm? ????? ? ? ③ 由 表 107 選齒寬系數(shù) 1d?? 。 ④ 由表 106 查的材料的彈性影響系數(shù) MPa? 。 ⑤ 由 圖 1021d 按齒面 硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 1 600HLim aMP? ? ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 2 550HLim MPa? ? 。 ⑥ 由 式 1013 計