減速箱計算公式等

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機2. 工作裝置所需功率：Pw=Fw Vw心000yw）=3400 - 0.72/1000 - 0.94=2.6KW3. P0=Pw/y（y是電機軸到卷桶的傳動裝置總效率）Y=0.96 - 0.97 - 0.995 - 0.995 - 0.98=0.9P0=2.9KW4. 工作軸轉(zhuǎn)速：n w=6x10000/（3.14D）=60000/（3.14x430）=44.4r/mi n5. 選電動機：選同步轉(zhuǎn)速1440r/min,額定功率3KW的Y系列三相異步電動機電機型號是Y132M-26. 排速比：總速比i總=1440/4

2、4.4=32.4鏈傳動推薦單級傳動比25圓柱斜齒輪推薦單級傳動比2 3初定i鏈=2I齒 1=1 齒 2=47. 計算各軸轉(zhuǎn)速：nl=1440r/minnll=360r/minnIII=90r/mi nn工作=45r/m in8. 計算各軸轉(zhuǎn)矩：TI=9550P/nl=20N- mTII=9550P/nll=79.6N- mTIII=9550P/nlll=318N- mT工作=9550P/n 工作=640.9N - m9. 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，只需不比低速軸細即安全）dC (Z eZ H H確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 (1) 試選 Kt=1.5 P 112

3、3 324Yn V31810. 高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算：有以上計算得，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、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 40HBS2）精度等級選用7級精度；3） 試選小齒輪齒數(shù) z仁24,大齒輪齒數(shù)z2=z1*u=24*2.3=56取Z282齒輪；2按齒面接觸強度設(shè)計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算dt按式（1021）試算，即 計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩。T1=5.81076*104NM.(

4、3) 由表10- 7選取尺寬系數(shù) $ d=1(4) 由表10- 6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8Mpa(5) 由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限d Hlim1=650MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限d Hlim2=550MPa；(6) 由式10 13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(8年，每天兩班制，1年按300天計算)N仁60n 1jLh=60X 473.33 X 1 X (2X 8X 300X 8) =1.09055 X 108N2=N1/u=1.09055 X 108/3.678=2.965 X 107(7) 由圖10 19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN仁0.948 ; KH

5、N2= 0.99(8) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù) S= 1，由式(10得KHN1. Iim1d H=1 =S= 0.948 X 650MPa= 616.2MPaKHN1. lim 2d H2 =S= 0.99 X 550MPa= 544.5MPah = ( d H+ d H)/2=(616.2+544.5)/2=580.36Mpa2)計算.42 1.5 5.812 101 1.709(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t3.678 1 (189.9 2.443)3.678580.36=43.469mm(2) 計算圓周速度n d1n1 3.14 43.469 473.33v=

6、601000 =60 1000=1.0733m/s(3) 計算齒寬b及其模數(shù)mntb= $ d*d1t=1 X 43.469mm=43.469mm0d1tcos 43.469 COS14mm24mntZ11.7574b/h=43.469/3.9542=10.993(4) 計算重合度。00.318 d z-|tan0.318 24 tan 141.90287(5) 計算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=1.0773m/s,7級精度，由10 8 查得動載系數(shù) KV=1.05; KH a =KH3 =1查表 10-2 得 KA=1.0、查表10-4，用插值法查的7級精度，小齒輪相對支撐為

7、非對稱布置時KH3 =1.418由 b/h=10.993, KH 3 =1.418 插圖 10-13 得 KF3 =1.38固載荷系數(shù)為：K=KAKVKH a KH3 =1 X 1.05 X 1X 1.418=1.6378(6) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(10 10a)得(取kt=1.2-1.4 )d1 =43.4693 1.63781.5=44.7613mm(7)計算模數(shù)mnmn =dez044.7613 cos 億1.8097mm243.按齒根彎曲強度設(shè)計22K/fa ysa、y cos ( )由式m>d z11)確定計算參數(shù)由圖10-20c，查得小齒輪的彎曲疲勞輕

8、度極限d FE1=550mpa大齒輪<r FE2=400mpa由圖10-18取疲勞壽命系數(shù) KFN仁0.92,KFN2=0.98查表10-28得螺旋角影響系數(shù)丫 0.89.根據(jù) 1.9028。(4)計算當量齒數(shù)Zv1z13cos3026.273cos14z2Zv23cos3097.4275cos14(5 )計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取S=1.4KFN 1 FE1 0.92 550d F1=S=1.4=361.429MpaKFN 2 FE2 0.98 400d F2=S=1.4=280Mpa(4) 計算載荷系數(shù)K=KAKVKIF KF 3 =1 X 1.05 X 1.1 X 1.38=1.593

9、9(5) 查取齒型系數(shù)由表 10 5 查得 YFa仁2.6 ; Yfa2=12.186(6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10 5 查得 Ysa1=1.595 ; Ysa2=1.787YFa?YSa(7)計算大小齒輪的并加以比較YFa1?YSa1 2.6 1.595F 1= 361.429 =0.01147YFa2?YSa2 2.186 1.787280=0.01395大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計計算mnL23 2 1.5939 5.81076 104 0.89 COS X1 2421.7090.01395=1.3005mm就近圓整為標準值（第一系列）為mn=1.5 分度圓直徑d仁44.7613mm則z

10、1 =d1cos /mn=44.7613*cos140/1.5=28.954，取 z1=28 z2=u*z仁3.678*24=106.662取 107 齒4 幾何尺寸計算(1)計算中心距z1 z2 mn a=2 cos:291071.5=2 105=105.123mm將中心距圓整為 105mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角。arccosZ1Z2 mn2a291071.5arccos 2 1050 0 ' "13.7292 134345因值改變不多，故參數(shù) k Z1等不必修正。（3）計算大小齒輪的分度圓直徑。d1=z1 mn /cos =29*1.5/cos13043 

11、9; 45” =44.781mmd 2=z2mn/ cos=107*1.5/ cos13043 ' 45” =165.225mm（4）計算齒寬b d d11*44.781=44.781mm圓整后取 B2=45mm,B1=50mm.11 低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算：有以上計算得，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、材料及齒數(shù)1）材料及熱處理；選擇小齒輪材料為 40C（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 40HBS2）精度等級選用7級精度；3）試選小齒輪齒數(shù) z

12、仁24，大齒輪齒數(shù)z2=z1*u=24*3=72取Z72齒輪；2 按齒面接觸強度設(shè)計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算 按式（1021）試算，即KT1 u 1(ZeZh、2udt確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1)試選 Kt=1.5(2)計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩。(3)(4)(5)T1=2.0526*105NM.由表10- 7選取尺寬系數(shù) $ d=1由表10- 6查得材料的彈性影響系數(shù) ZE= 189.8Mpa由圖10 - 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限t Hlim2=550MPa；（8年，每天兩班制，1年按300天計算）t Hlim1=650MPa；大齒輪的解除疲勞

13、強度極限(6) 由式10- 13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60 X 128.69 X 1X (2 X 8 X 300 X 8) =2.965 X 108N2=N1/u=2.965 X 108/3=9.883 X 107(7) 由圖10- 19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN仁0.972 ; KHN2= 0.99（8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1 %，安全系數(shù)S= 1,由式（10- 12）得KHN1. lim1(T H = 1 =0.972 X 650MPa= 631.8MPaKHN 1. lim 2=0.99 X 550MPa= 544.5MPaH = ( T H1+ T H2)/

14、2=(631.8+544.5)/2=587.75Mpa 2）計算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1td2KT1 U(ZEzh)2H3 2 1.5 2.0526V1 1.75103. 1 (189.9 2.443)23.587.7555.974mm(2) 計算圓周速度0n d1n1 3.14 55.97 cosgv= 601000 =60 1000=0.3772m/s(3) 計算齒寬b及其模數(shù)mntb= $ d*d1t=1 x 55.974mm=43.469mmodit cos 43.469 cos14mm24mntZ12.263(4) 計算重合度。00.318 d z-|tan0.318 24 t

15、an 141.90287(5) 計算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1=KH3 =1.1b/h=10.993,根據(jù)v=0.3772m/s,7級精度，由圖10 8查得動載系數(shù) KV=1.03; KH a查表10-4，用插值法查的7級精度，小齒輪相對支撐為非對稱布置時由KH3 =1.4206 插圖 10-13 得 KF3 =1.399固載荷系數(shù)為：K=KAKVKHc KH3 =1X 1.03 x 1.1 x (取 kt=1.2-1.4)(6) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(10 10a)得d1 =d1t3 1.60941.5=57.303mm(7) 計算模數(shù)mnd1C0Smn =

16、Z13.按齒根彎曲強度設(shè)計057.730 cos4242.333mm由式m>2KT12( F)2y cos1 )確定計算參數(shù)1. 由圖2. 由圖d FE2=400mpa3.查表10-28得螺旋角影響系數(shù)丫0.89根據(jù)1.9028。10-20C，查得小齒輪的彎曲疲勞輕度極限d FE1=550mpa大齒輪10-18 取疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.969,KFN2=14計算當量齒數(shù)Z13cos23L 26.273cos14(5 )計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取S=1.4Zv2z23cos7230cos1474.205KFN 1 FE1 0.969 550d F1=S=1.4=380.679MpaKFN

17、 2 FE2 1 400d F2=S=1.4=285.714Mpa5 計算載荷系數(shù)K=KAKVKa KF 3 =1 X 1.03 X 1.1 X 1.399=1.585(6) 查取齒型系數(shù)由表 10 5 查得 YFa1=2.6 ; Yfa2=2.236(7) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10 5 查得 Ysa1=1.595 ; Ysa2=1.734YFa?YSa(8) 計算大小齒輪的F并加以比較YFa1?YSa1 2.6 1.595F 1= 380.679 =0.01089YFa2?YSa2 1.734 2.236F 2=285.714=0.01357大齒輪的數(shù)值大。2)設(shè)計計算522 2.0526

18、 105 0.89 COS1°21 241.70.01357=1.982mm就近圓整為標準值(第一系列)為mn=2分度圓直徑d仁57.303mm則z1 =d1cos/mn=57.303*cos140/2=27.8取 z1=31 z2=u*z仁3*31=93取 93 齒4 幾何尺寸計算(1)計算中心距a=乙z2 mn2 cos31 9320=2 cOs14 =127.8mm將中心距圓整為 128mm(2)按圓整后的中心距修正螺旋角。Z1 Z2 mn31 93 200 'arccos arccosos 14.361514 2141因值改變不多，故參數(shù)k zh等不必修正。(3 )計

19、算大小齒輪的分度圓直徑。d1=z1 mn /cos =31*2/cos14021 ' 41” =64mmd 2=z2 mn/ cos=93*2/ cos14021'41” =192.010mm(4) 計算齒寬d d11*64=64mm圓整后取B2=65mm,B仁70mm.12.鏈傳動設(shè)計小鏈輪齒數(shù)(自定)Z仁23傳動比i=3大鏈輪齒數(shù)Z2=23x2=46初定中心距0.33 Z1(i1)p=32pLp鏈節(jié)數(shù)乙 Z22乙、2 P)a15 1122 32pP112 15p32p=136傳動功率PoKaP1.2 0.171.23 10.17kw(根據(jù)機械零件Ka 1.2, Kz 1.2

20、3, KP 1)鏈節(jié)距根據(jù) Po 0.17kw, n 1440r / min由機械零件圖14.17查出選用08A滾子鏈 取 p=12.7mm確定實際中心距P a 4中心距LpLp2 2Z1Z2g Z2Z12 212.7413615 11222112 1522g 112 152=412mm(4)計算作用軸上載荷n1z1 p24 15 12.7v鏈速 60 100060 10000.08m /s(2)選取鏈節(jié)距 Fi有效拉力1000P1000 0.17v0.082231N軸上載荷Fq 1.2KaFi22 2231 3213N < Fq13800N(Fq 13800 N是08A單排鏈極限位伸載

21、荷) 故此鏈輪為單排式結(jié)構(gòu)(5) 鏈輪直徑d大大鏈輪直徑.180° sinZ20454.8mm.180sin112d小小鏈輪直徑1800sin乙061.6mm.180sin15(1)、定跨距測得：L1 68 ； L尸79 ； L3 42(6) 頂潤滑方式潤滑方式根據(jù)v , p可查出是油浴潤滑根據(jù)機械零件鏈傳動的傳動功率一般小于100kw,速度小于15m/s，傳動比小于 &選用此08A單排滾子鏈輪輸入功率為1.7kw,速度為0.08m/s，傳動比為7.5。故合格。(二)、軸的強度校核1、齒輪的力分析計算：III軸：2Tm2 3000002795.3N圓周力Ft =d4214.6

22、46Ft tann 2795.3tan 20 “c1027.683N徑向力Fr =cos 2cos8 6 34軸向力FaFt tan22795.3tan8 6 34、'398.328N2、各力方向判斷如下圖:3、支座反力分析:(2)、水平反力:rbhFt L3L2L32795.3 4279 42970.269NRdhFt Rbh2795.3 970.269 1825.031N(3 )、垂直反力:Fr L2RdvFad 42398.328214.641027.68379279421024.26N1027.6831024.263.423N4、當量彎矩：(1)、水平彎矩:M H RBH L2

23、(2)、垂直面彎距:970.2697976651.251N mmMV1RbvL23.423 79 270.417N mmRdv L31024.26 42 43018.92N mm(3)、合成彎矩：2 TM1MHMV176651.2512270.417 276651.728飛2m2 m h m V276651.251243018.9287897.905當轉(zhuǎn)矩 T=300000Nmm ；取0.6得:當量彎矩：: 2 2Me2 M2(Tin )L2287897.905(0.6X300000)200314.856 N mmMe1 Mi 76651.728 N mm5、校核強度：按扭合成應(yīng)力校核軸的強度。由軸的結(jié)構(gòu)簡圖及當量彎矩圖可知截面 C處當量彎矩最大，是軸的危險截面。進行校核時，只校核軸上承受最大當量彎矩的截 面的強度，則由1P339得軸的強度校核公式12-3Me1其中: 因為軸的直徑為d=45mm勺實心圓軸，故取3W 0.1 d# 因為軸的材料為45