【正文】 N3=60n3jLh=60 1（ 2 8 300 8）= 108 N4=N3/i= 108 由 [1]P206 表 1013 N3=108 N4=N3/i=1.67 108 08城市軌道機械課程設計 23 (7) 選擇接觸疲勞壽命系數 KHN3= KHN4= 由[1]P207 圖 1019 (8) 接觸疲勞許用應力 取安全系數 S=1 M P a1 0 1 21 1 0 ][ 3l i mH3HN3H ??????? M P a1 1 5 51 1 0 ][ 4FE4HN4H ??????? 由[1]P205 圖 1012 M P 0 8 32 1 1 5 51 0 1 2][ 2 ][][H 4H3H ????? ??? 2 計算 (1) 試算小齒輪分度圓直徑td1 ? ?32312 ???????????HHEdIItt ZZuuTKd ???? 3 2 24 0 8 ) 8 94 3 ( ??? ??????? = (2) 計算圓周速度 s/ 0 0 060 0 0 060 nd 2t3 ?? ??????? (3) 計算齒寬 b 及模數 mnt t3d ?????? mm ?? 3H][ 1012MPa ?? 4H][ 1155MPa ??][ H 1083.5MPa =d3=m v=0， 708m/s 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 24 3t3nt ?????? ? nt ???? b/h= (4) 計算縱向重合度 9 0 a 1 a n3 1 1 ?????? ???? ? zd (5) 計算載荷系數 ?? HHVAH KKKKK ??? 1)使用系數 A 由 [1]P193 表 102 根據電動機驅動得 ?AK 2) 動載 系數VK 由 [1]P194 圖 108 根據 v=、 7級精度 得 ?vk 3)按齒面接觸強度計算時的齒向載荷分布系數?HK 由 [1]P196表 104 根據小齒輪相對支承為非對稱布置、 7 級精度、 ?d? 、 ? mm，得 ??Hk 4)按齒根彎曲強度計算時的齒向載荷分布系數?FK ?b m ?ntm m ?h b/h=11 08城市軌道機械課程設計 25 由 [1]P198 圖 1013 根據 b/h=1??Hk 得 ??Fk 5)齒向載荷分配系數?HK、F 由 [1]P195 表 103 假設mm/N100b/FK tA ? ，根據 7 級精度，硬齒面?zhèn)鲃?，? ?? ?? HF kk ∴ ?? HHVA KKKKK ????=1 21. 21. 292= 6)按實際的載荷系數修正所算得的分度圓直徑 d1 由 [1]P204 式 (1010a) 5 8 33 tt33 ???? 7）計算模數 nm mm9 4 30 14c o o sdm 33n?????? 按齒根彎曲強度設計 由 [1]P201 式 (105) 3m a x232][cos2 ???????? ???FSaFadIInYYZYKT?????? 1 確定計算參數 K= ?3d m ?nm m 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 26 1)計算載荷系數 K ?????? ?? FFVA KKKKK 2)螺旋角影響系數?Y 由 [1]P217 圖 1028 根據縱向重合系數??? ，得 ??Y 3)彎曲疲勞系數 KFN 由 [1]P206 圖 1018 得 ?FNK ?FNK 4)計算彎曲疲勞許用應力 F][? 取彎曲疲勞安全系數 S= 由 [1]P205 式(1012)得 M P 2 6 2 ][ 3FE3FNF 3 ??????? ][ 4FE4FN4F ??????? 5)計算當量齒數 ZV o s30c o sZZ 3333v ???? ?， 0 114c o s93c o sZZ 3344v ???? ?， 6)查取齒型系數 YFα 應力校正系數 YSα 由 [1]P200 表 105 得 ?FaY 4Fa ? K= ?? 3][ F 327.72MPa ?? 4F][ 341MPa?3vZ ?4vZ 08城市軌道機械課程設計 27 ?SaY 4Sa ? 7)計算大小齒輪的Y YFa SaF?[ ]? 并加以比較 ][ YY 3F 3Sa3Fa ???? ? ][ YY 4F 4Sa4Fa ??? 小齒輪的數值大，故取 。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度?2vz ??? 1F 1Sa1Fa ][ YY ??? 2F 2Sa2Fa ][ YY m= 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 20 算得的 d1= 來計算應有的 Z1 Z2 on11 ?????? 取16z3 ? 12 ????? 取 70z ? 幾何尺寸計算 1 計算中心距 a 2)7016(cos2 m)zz(a on21 ?? ??????? 將 a 圓整為 89mm 2 按圓整后的中心距修正螺旋角 β 39。 mm TIII=610? N mm) 電動機軸的輸出轉矩 dT 為： dT =? 610 ?mdnP =? 610 ? =? 410 N 電動機的主要參數 η Σ = Pd= nw=、 /min nd=～2888r/min 08城市軌道機械課程設計 9 (1) 電動機的主要技術數據 電動機型號 額定功率 Kw 滿載轉速 r/min 啟動轉矩 額定轉矩 最大轉矩 額定轉矩 Y160L6 11 970 (2) 電動機外形示意圖 Y 型三相異步電動機 (3) 電動機的安裝尺寸表 （單位： mm） 電機型號 Y160L— 6 型號 尺 寸 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 10 總傳動比的確定及各級傳動比的分配 理論總傳動比 iΣ = nm/nw=970/= nm=電動機滿載轉速 各級傳動比的分配 iΣ = i1 i2 考慮潤滑條件，為使二級大齒輪直徑想相近，可取 i1 = i2 ，故 i1 = ? = ? =, 2i =1ii? = = 運動參數和動力參數計算 各軸理論轉速 (r/min) I 軸 n1= nm=970r/min Ⅱ軸 n2= n1/i1=970/= r/min Ⅲ軸 n3= n2/i2=卷筒軸 n=n3 = 各軸輸入功率 (kw) I 軸 PI=Pd故優(yōu)先選用臥式封閉型Y 系列三相交流異步電動機。而在相 同的工況下，斜齒輪傳動可獲得較小的幾何尺寸和較大的承載能力。 CNC 機床和工藝技術的發(fā)展 ,推動了機械傳動結構的飛速發(fā)展。 國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命 不長。在傳動系統設計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動 ,將成為變速箱設計中優(yōu)化傳動組合的方向。采用傳動較平穩(wěn)，動載荷較小的斜齒輪傳動，使結構簡單、緊湊。 選擇電動機容量 (1)傳動裝置總效率 η Σ 由 [2] P87 表 91 一對滾動軸承的效率 —— η 1=~ 取 η 1= 一對齒輪傳動的效率 —— η 2=~ 取 η 2= 聯 軸 器 的 效 率 —— η 3=~ 取 η 3= 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 8 由 [2] P7 式 22 η Σ = = η 3= = II 軸 PII=PI mm I 軸 TI=dT ? η 3= ?? ? 410 N mm T=610? N5514892 2)7016(a r c c o sa2 m)zz(a r c c o s n21 ??? ??????? 3 計算大小齒輪的分度圓直徑 d d2 39。 2 計算 3m a x232][cos2 ???????? ??? FSaFadIIn YYZYKTm ??? ??? 3 2 24 0 1 1 ?? ???????? = 分析對比計算結果 對比計算結果，取 mn=2 已可滿足齒根彎曲強度。39。3739。39。 5. 軸的結構設計 (1): 擬定軸上零件的裝配方案 (2): 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① : 軸向定位要求 12 軸段左端要求制出一軸肩，取mml 8221 ?? ， 且 mm56d 21 ?? ， 23 段的直徑 mmd 6232 ?? ， mml 5032 ?? ，因為 34 段軸要做一個軸肩， 所以取 : mml 3643 ?? ；34 段安裝軸承，左端用軸端擋圈定位，右端用軸肩定位。 （ 3）：軸上零件得周向定位 齒輪，半聯軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯接。 （ 5）：求軸上的載荷（見下圖） 首先根據軸的結構圖作出軸的計算簡圖。0614cos 0 0 2 1cos tanFF tr ???? ??? ?? N2 4 0 639。截面 C 上雖然應力最大，但應力集中不大（過盈配合及 鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面 C 也不必校核。 II 中間軸Ⅱ的設計 1. 總結以上的數據。1439。與 12 段軸相配合的滾子軸承，右端用軸端擋圈進行軸向定位，左端采用套筒進行軸向定位， mml ?? 。 （ 4）：確定軸的的倒角和圓角 參考 [1]表 152，取軸端倒角為 2*45176。當扭轉切應力為靜應力時取 ≈ ；當扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力時取 ≈ ） ① ：計算軸的應力 )3 8 7 0 0 ( 4 9 5 3 6W )T(M 3 222321ca ?? ??????? 前已選定軸的材料為 45 號鋼，由 軸常用材料性能表查得 [σ 1]=60MPa 因此 [σ 1]， 故安全。439。 m)。 ⑦ : 78 段與套筒相配合這里我們取 mmd 3087 ?? ，mml ?? 。在確定軸的支點位置時，應從手冊中查出 a 值參照 [1]圖 1523。根據軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。按 mmd 3376 ?? ，由手冊查得平鍵的截面 b*h=10*8(mm)見 [2]表 41,L=30（