減速箱計(jì)算公式等講解

1、1. 按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)2. 工作裝置所需功率：Pw=FwVw/(1000yw)=34000.72/10000.94=2.6KW3. P0=Pw/y(y是電機(jī)軸到卷桶的傳動(dòng)裝置總效率)Y=0.960.970.9950.9950.98=0.9P0=2.9KW4. 工作軸轉(zhuǎn)速：nw=6x10000/(3.14D)=60000/(3.14x430)=44.4r/min5. 選電動(dòng)機(jī)：選同步轉(zhuǎn)速1440r/min,額定功率3KW的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)型號(hào)是Y132M-26. 排速比：總速比i總=1440/44.4=32.4 鏈傳動(dòng)推薦單級(jí)傳動(dòng)比

2、25 圓柱斜齒輪推薦單級(jí)傳動(dòng)比23 初定i鏈=2 I齒1=I齒2=47.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：nI=1440r/min nII=360r/min nIII=90r/min n工作=45r/min8.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩:TI=9550P/nI=20Nm TII=9550P/nII=79.6Nm TIII=9550P/nIII=318Nm T工作=9550P/n工作=640.9Nm9.估算軸徑；各軸選材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理 僅估算低速軸（其余軸轉(zhuǎn)矩小，只需不比低速軸細(xì)即安全） 10高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：有以上計(jì)算得，輸入功率Pi=3kw,小齒輪轉(zhuǎn)速n1=360r/min齒數(shù)比u=2.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)

3、 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 2） 精度等級(jí)選用7級(jí)精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=z1*u=24*2.3=56取Z282齒輪； 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（1021）試算，即 dt 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選Kt=1.5(2)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩。T1=5.81076*104NM.（3） 由表107選取尺寬系數(shù)d=1 （4） 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mp

4、a （5） 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=650MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa； （6） 由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （8年，每天兩班制，1年按300天計(jì)算） N1=60n1jLh=60473.331（283008）=1.09055108 N2=N1/u=1.09055108/3.678=2.965107（7） 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.948；KHN20.99 （8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H=10.948650MPa616.2MPa H20.99550MPa54

5、4.5MPa = (H+ H)/2=(616.2+544.5)/2=580.36Mpa2） 計(jì)算 （1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t = 43.469mm（2） 計(jì)算圓周速度 v= = =1.0733m/s （3） 計(jì)算齒寬b及其模數(shù)mnt b=d*d1t=143.469mm=43.469mmmnt1.7574h=2.25mnt=2.25*1.7574mm=3.9542mmb/h=43.469/3.9542=10.993(4)計(jì)算重合度。（5） 計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1 根據(jù)v=1.0773m/s,7級(jí)精度，由108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.05； KH=KH=1 查表

6、10-2得 KA=1.0、查表10-4，用插值法查的7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐為非對(duì)稱布置時(shí)KH=1.418由b/h=10.993, KH=1.418插圖10-13得KF=1.38固載荷系數(shù)為： K=KAKVKHKH=11.0511.418=1.6378（6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 （取kt=1.2-1.4） d1= =44.7613mm （7） 計(jì)算模數(shù)mn mn =3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式m 1） 確定計(jì)算參數(shù)由圖10-20c，查得小齒輪的彎曲疲勞輕度極限FE1=550mpa,大齒輪FE2=400mpa。由圖10-18取疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.92,

7、KFN2=0.98 (3)查表10-28得螺旋角影響系數(shù).根據(jù)。（4）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) （5）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取S=1.4 F1= =361.429Mpa F2= =280Mpa (4) 計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKVKFKF=11.051.11.38=1.5939（5） 查取齒型系數(shù) 由表105查得YFa1=2.6；Yfa2=12.186（6） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表105查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.787（7） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較=0.01147=0.01395 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn=1.3005mm就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值（第一系列）為mn=1.5 分度圓直徑d

8、1=44.7613mm則z1 =d1cos/mn=44.7613*cos140/1.5=28.954，取z1=28 z2=u*z1=3.678*24=106.662取107齒4幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算中心距a= =105.123mm將中心距圓整為105mm(2)按圓整后的 中心距修正螺旋角。因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑。d1=z1 mn /cos=29*1.5/cos1304345”=44.781mmd 2=z2mn/ cos=107*1.5/ cos1304345”=165.225mm(4)計(jì)算齒寬1*44.781=44.781mm圓整后取B2=45mm,B

9、1=50mm.11低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：有以上計(jì)算得，輸入功率Pi=2.766kw,小齒輪轉(zhuǎn)速n1=128.693r/min齒數(shù)比u=i12=3.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 2） 精度等級(jí)選用7級(jí)精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=z1*u=24*3=72取Z72齒輪； 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（1021）試算，即 dt 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）

10、試選Kt=1.5(2)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩。T1=2.0526*105NM.（3） 由表107選取尺寬系數(shù)d=1 （4） 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa （5） 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=650MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa； （6） 由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （8年，每天兩班制，1年按300天計(jì)算）N1=60n1jLh=60128.691（283008）=2.965108N2=N1/u=2.965108/3=9.883107（7） 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.972；KHN20.99 （8）

11、 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H=10.972650MPa631.8MPa H20.99550MPa544.5MPa = (H1+ H2)/2=(631.8+544.5)/2=587.75Mpa2） 計(jì)算 （1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t = 55.974mm（2） 計(jì)算圓周速度 v= = =0.3772m/s （3） 計(jì)算齒寬b及其模數(shù)mnt b=d*d1t=155.974mm=43.469mm mnt2.263h=2.25mnt=2.25*2.263mm=5.0917mmb/h=55.974/5.0917=10.993(4)計(jì)算重合度。

12、（5） 計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1 根據(jù)v=0.3772m/s,7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.03； KH=KH=1.1 查表10-4，用插值法查的7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐為非對(duì)稱布置時(shí)由b/h=10.993, KH=1.4206插圖10-13得KF=1.399固載荷系數(shù)為： K=KAKVKHKH=11.031.11.42.6=1.6095（6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 （取kt=1.2-1.4） d1= =57.303mm （7） 計(jì)算模數(shù)mn mn =3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式m 1） 確定計(jì)算參數(shù)1.由圖10-20c，查得

13、小齒輪的彎曲疲勞輕度極限FE1=550mpa,大齒輪FE2=400mpa。2.由圖10-18取疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.969,KFN2=1 3.查表10-28得螺旋角影響系數(shù).根據(jù)。4 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) （5）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取S=1.4 F1= =380.679Mpa F2= =285.714Mpa 5 計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKVKFKF=11.031.11.399=1.585（6） 查取齒型系數(shù) 由表105查得YFa1=2.6；Yfa2=2.236（7） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表105查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.734（8） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較=0.01089=0.01

14、357 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn=1.982mm就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值（第一系列）為mn=2 分度圓直徑d1=57.303mm則z1 =d1cos/mn=57.303*cos140/2=27.8，取z1=31 z2=u*z1=3*31=93取93齒4幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算中心距a= =127.8mm將中心距圓整為128mm(2)按圓整后的 中心距修正螺旋角。因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑。d1=z1 mn /cos=31*2/cos1402141”=64mmd 2=z2mn/ cos=93*2/ cos1402141”=192.010mm(4)計(jì)算齒寬

15、1*64=64mm圓整后取B2=65mm,B1=70mm.12.鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)小鏈輪齒數(shù)（自定）Z1=23傳動(dòng)比i=3大鏈輪齒數(shù)Z2=23x2=46(2)選取鏈節(jié)距初定中心距 =32p鏈節(jié)數(shù) = 136傳動(dòng)功率(根據(jù)機(jī)械零件)鏈節(jié)距 根據(jù) 由機(jī)械零件圖14.17查出選用08A滾子鏈 取p=12.7mm(3) 確定實(shí)際中心距中心距 =412mm(4)計(jì)算作用軸上載荷鏈速有效拉力軸上載荷 （是08A單排鏈極限位伸載荷）故此鏈輪為單排式結(jié)構(gòu)(5)鏈輪直徑大鏈輪直徑小鏈輪直徑(6)頂潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式 根據(jù)v , p可查出是油浴潤(rùn)滑根據(jù)機(jī)械零件鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般小于100kw，速度小于15m/s，傳動(dòng)比小

16、于8。選用此08A單排滾子鏈輪輸入功率為1.7kw,速度為0.08m/s,傳動(dòng)比為7.5。故合格。（二）、軸的強(qiáng)度校核1、齒輪的力分析計(jì)算： III軸：圓周力Ft =徑向力Fr =軸向力 2、各力方向判斷如下圖：3、支座反力分析：（1）、定跨距測(cè)得：；（2）、水平反力：（3）、垂直反力： 4、當(dāng)量彎矩：（1）、水平彎矩：（2）、垂直面彎距：（3）、合成彎矩：當(dāng)轉(zhuǎn)矩T=300000N；取得：當(dāng)量彎矩： 5、校核強(qiáng)度：按扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及當(dāng)量彎矩圖可知截面C處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的截面的強(qiáng)度，則由1P339得軸的強(qiáng)度校核公式12-3 其中： 因?yàn)檩S的直徑為d=45mm的實(shí)心圓軸，故取 因?yàn)檩S的材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理查1P330取軸的許用彎曲應(yīng)力為：=60Mpa 6、結(jié)論： 故軸強(qiáng)度足夠、安全。（三）、滾動(dòng)軸承、根據(jù)軸承型號(hào)6208查4P383表