【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 般情況下可以不校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和發(fā)熱。 則：工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 WWd ????? ?； 滿載轉(zhuǎn)速： min/1440 rnm ? 電動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩： mNn mdm . 50 ????? 齒輪的 高速軸 的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ????????? ??高 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值得： V 帶的傳動(dòng)的效率 ?? ；滾動(dòng)軸承的效率 ?? 所以通過計(jì)算得：高速軸的轉(zhuǎn)速 m in/ rinn m ??? △高 高速軸的轉(zhuǎn)矩 mNn . ??????? 高高高 齒輪的 低速軸 的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 22321 ??????????? ???低 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值得： V 帶的傳動(dòng)的效率 ?? ； 圓柱齒輪傳動(dòng)的效率 ?? ； 滾動(dòng)軸承的效率 ?? ； 所以通過計(jì)算得：低速軸的轉(zhuǎn)速 m i n/ 0 rii nmn ???? 齒△低 6 低速軸的轉(zhuǎn)矩 mNn . ??????? 低低低 工作軸 的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 根據(jù)運(yùn)輸帶工作數(shù)據(jù)計(jì)算 工作軸的 功率： WFW ????? ? 查 JB 30474— 82： Y 系列（ IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 選用 額定功率為 KWW ?? 的 Y132S4 電動(dòng)機(jī) 工作軸的轉(zhuǎn)速 m i n/ rDnw ???? ? ?； 工作軸的轉(zhuǎn)矩 mNn PT W WW . ???? 綜合 將以上 所計(jì)算 的 各個(gè)軸的 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)列表如下 ： 表 21 各軸的數(shù)據(jù)參數(shù) 軸名 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 高速軸 低速軸 工作軸 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 1440 功率 p(kw) 轉(zhuǎn)矩 T(Nm) 傳動(dòng) 比 i 效率 齒輪設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 齒輪的失效形式很多，但對(duì)于某個(gè)情況而言，它們不可能同時(shí)發(fā)生。因此，可以針對(duì)其主要失效形式確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 。 ⑴ 閉式齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 軟齒面（硬度≤ 350HBS）。齒輪的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，故應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)，然后按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 7 硬齒面（硬度＞ 350HBS）。齒輪的主要失效形式是齒根的彎曲疲勞折斷，故應(yīng)先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)，然后按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 ⑵ 開式齒輪傳動(dòng) 齒輪的主要失效形式是齒面磨粒磨損和齒根的彎曲疲勞折斷。對(duì)齒面磨損目前尚無成熟的計(jì)算方法，故通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)，并將計(jì)算結(jié)果增大 10%~20%，以補(bǔ)償磨損量。 齒輪的 設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù) 表 21 得到 下列 已知 參數(shù) ： 高速軸的功率 ????????? ??高 高速軸的轉(zhuǎn)速 m in/ rinn m ??? △高 高速軸的轉(zhuǎn)矩 mNn . ??????? 高高高 高速軸的 傳動(dòng)比 ?高i 齒輪的 選材 材料的基本要求是：應(yīng)使齒輪的齒面具有較高的抗磨損 、抗腐蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根應(yīng)具有足夠的抗斷裂的能力。應(yīng)具有良好的加工和熱處理工藝性。 齒輪 選材 ： 45，調(diào)質(zhì)處理表面淬火，硬度 40~50HBS； 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 計(jì)算小齒輪直徑 ? ?3 121 )1()671( ?? ?? dH KTd ?? 確定公式內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)值： 8 表 22 載荷系數(shù) K 原動(dòng)機(jī) 工作機(jī)械載荷系數(shù) 均勻 中等沖擊 大的沖擊 電動(dòng)機(jī) 1~ ~ ~ 多缸內(nèi)燃機(jī) ~ ~ ~ 單缸內(nèi)燃機(jī) ~ ~ ~ 注 ：①直齒、圓周速度高、精度低、齒寬系數(shù)大時(shí)取大值； ②斜齒、圓周速度低、精度高、齒寬系數(shù)小時(shí)取小值； ③齒輪在兩軸承間對(duì)稱布置時(shí)取小值，不對(duì)稱布置取大值，懸臂布時(shí)置取大值 通過查表 22 得： 載荷系數(shù) K=； 表 齒寬系數(shù)ψ d 小齒輪相對(duì)與軸承的位置 齒面硬度 軟齒面（硬度≤ 350HBS） 硬齒面（硬度＞ 350HBS） 對(duì)稱分布 非 對(duì)稱分布 懸臂布置 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 注 ：直齒圓柱齒輪取小值，斜齒圓柱齒輪取大值，載荷穩(wěn)定、軸的剛度大取大值；反之取小 值 通過 查 表 23 得： 齒寬系數(shù) 1?d? ； 齒數(shù)比 ?? 高i? ； 已知高速軸的轉(zhuǎn)矩 mNn . ??????? 高高高 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) — 齒輪材料的 σ Flim 值得 ： aF ??? 5501lim? ； aF ??? 3801lim? 表 24 最小安全系數(shù) S 齒輪傳動(dòng)的重要性 SHmin SFmin 一般 1 1 齒輪失效會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果 9 查表 24 得： 最小安全系數(shù) 1min ?FS 最小安全系數(shù) 1?nSHmi 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 齒輪材料的 σ Hlim值得 ： aH ??? 7001lim? aH ??? 5402lim? 由式 ? ?minlimFFF S?? ? 得： ? ? aF ??? 5501? ， ? ? aF ??? 3802? ? ? aH ??? 7001? ? ? aH ??? 5402? 選用 較小的 齒輪材料的 ? ?H? 值，則 ? ? aH ??? 5402? ， 所以 按接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算小齒輪的直徑 ? ? mmKTddH)1()671(3 121 ??? ?? ?? 確定齒輪的主要參數(shù)和計(jì)算幾何尺寸 （ 1） 確定齒輪齒數(shù) 齒輪不根切的最小齒 數(shù)為 17，如果允許少量根切，齒數(shù)可以減少到 14。但是，如果提高齒輪傳動(dòng)的重合度，使傳動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪齒數(shù)。因此，一般在滿足彎曲強(qiáng)度條件的前提下，齒數(shù)適當(dāng)多些，模數(shù)取小些。 對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)或開式傳動(dòng)，齒數(shù)通常取 30~171 ?? ；對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常取 40~241 ?? 。齒輪齒數(shù)的選取應(yīng)滿足強(qiáng)度計(jì)算要求。一對(duì)嚙合傳動(dòng)齒輪的齒數(shù) Z1和 Z2最好互為質(zhì)數(shù)，以防止輪齒的磨損集中在幾個(gè)輪齒上。 所以取小齒輪的齒數(shù) 251?? ，則大齒輪 ??????? 高i ；則取 ?? 。 傳動(dòng)比誤差： % ?????? i iii△ %3% ??i△ ,齒輪合格。 i 為理論傳動(dòng)比， i? 為實(shí)際傳動(dòng)比（12????i ） （ 2）確定齒輪模數(shù) 10 mmdm ??? 表 25 漸開線齒輪的模 數(shù)（ GB 135787） 第一系列 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列 （ ） （ ） （ ） 7 9 （ 11） 14 18 22 28 （ 30） 36 45 注 ：①選取時(shí)優(yōu)先采用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用； ②對(duì)斜齒輪，該表所示為法面模數(shù) 查表 25 得：漸開線齒輪的模數(shù) 3?m （ 3）計(jì)算齒輪傳動(dòng)中心距 中心距： ? ? ? ? mmm 1282532 21 ??????? 。 （ 4） 計(jì)算齒輪的 分度圓直徑 參數(shù) 小齒輪的 分度圓直徑 mmmd 7525311 ??????分 ； 大齒輪的分度圓直徑 mmmd 384128322 ??????分 ； （ 5） 計(jì)算齒輪的齒寬參數(shù) 小齒輪的齒寬 mmdb d 7517511 ????? ?分； 大齒輪的齒寬 mmb 802 ? （ 6） 計(jì)算齒輪的齒根圓以及齒頂圓直徑參數(shù) 小齒輪的齒根圓直徑 mmzmd )(3)( ?????根 小齒輪的齒頂圓直徑 mmzmd 81)225(3)2( ?????頂 大齒輪的齒根圓直徑 mmzmd g 7 6) 2 8(3)( ????? 大齒輪的齒頂圓直徑 mmzmd d 390)2128(3)2( ????? （ 7） 其他幾 何參數(shù)從略，根據(jù)裝配圖確定其幾何參數(shù) 。 11 校核齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 外齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) 則 標(biāo)準(zhǔn)齒輪（ x=0）復(fù)合齒形系數(shù) ?FSY ?FSY 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ： ? ? aambd YKT FFSF ???????? 111111 ??分 ? ? aaYY FFSFSFF ????????? 21212 ??? 經(jīng)驗(yàn)算，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，故合格。 計(jì)算齒輪的圓周速度，并確定齒輪精度 通過計(jì)算 圓周速 度 smv / ? ，所以根據(jù)圓周速度確定齒輪的精度。 表 26 常用精度等級(jí)的齒輪加工方法及其應(yīng)用范圍 齒輪的精度等級(jí) 6 級(jí)（高精度） 7 級(jí)（較高精度） 8 級(jí)（普通） 9 級(jí)（低精度） 加工方法 用范成法在精密機(jī)床上精磨或精制 用范成法在精密機(jī)床上精插或精滾 ，對(duì)淬火齒輪需磨齒或者研齒 用范成法插齒或者滾齒 用范成法或者仿形法粗滾或型銑 齒面粗糙度 Ra/μm ~ ~ ~ ≤ 用途 用于分度機(jī)構(gòu)或高速載重的齒輪，如機(jī)床、用于