兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配的探討

1、兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配的探討在機械行業(yè)中 , 減速器是一種常用而且要求可靠的傳動裝置 , 它廣泛應(yīng)用于各種機器的傳動系統(tǒng)。 而兩級圓柱齒輪減速器是減速器中最常見的一種類型。在設(shè)計該類減速器中 , 首先要解決速比的分配 , 這對于確定兩級圓柱齒輪減速器的最佳結(jié)構(gòu)尺寸十分重要。本文從最佳結(jié)構(gòu)尺寸出發(fā) , 影響, 并提出有關(guān)計算公式和設(shè)計程序。同時引出速比分配與其它因素的關(guān)系。傳動比分配原則及計算式 :等強度原則要求兩級傳動的許用轉(zhuǎn)矩相等 , 即T =T。經(jīng)過推導(dǎo)得出高速級傳動比計算式 :a 3 u au3 3 u aaua u c3 c3 u 1c3 u 13 xu 22 3 xu 2 3

2、u a3 x 3 u a3 x 2式中:x a H 2H2 2H2H1 a2a1ac a在等強度的基礎(chǔ)上若同時考慮潤滑原則, 即保證兩級動的被動齒輪浸油深度應(yīng)近于相等, 對于各軸線在同一水平面的減速器, 其兩級傳動的被動輪直徑應(yīng)近似于相等。這樣應(yīng)可得到同時滿足等強度原則和潤滑原則的傳動比分配式 :3xu2bd3xu2bd2u齒寬系數(shù)改用d時, K11u2u u 式中:I HH,k aa如圖 1 所示兩級圓柱齒輪傳動 , 其兩級齒輪在長度方向尺寸為最小 :L (d1)aa (d1 )22u uu u3 3 u 3 x（ a ,aH有關(guān), 故對一定總傳動比來說, u值不是唯一的）。u等分傳動比原則

3、要求同時滿足等強度, 良好潤滑和最長度的要求。通過分析得到傳動比的分配關(guān)系 :uuuuu1.2u 1 x此時兩級中心距相等, 即a aa , 即u, 4u傳動總中心距為 a aa, 利用求極值方法 , 可得到滿足最小總中心距原則的高速級傳動比 :u 3 u u3 2 3 u 3 x所得高速級傳動比為最小長度原則即得高速級傳動比約0.5倍。兩級圓柱齒輪箱的總寬度為兩級齒輪寬度之和, 可表示b b傳動比:b, , 可得到滿足最小寬度原則的高速級3 x3 u u a3 xua3 u3 x3 u3 x a a3 u2 3若最兩級傳動的齒寬系數(shù)相等 3 u2 3 u 3 這時與按最小傳動總中心距原則分配

4、 , 結(jié)果完全一樣。u 3 x按 JB1130-70標(biāo) 準(zhǔn) 系列 ZL減速器的中心距aaa 1.6, 取平均值 a 1.58, 同時考慮兩級傳動的材料相同, 齒寬系數(shù)相等（則高速級傳動比為（條件下）:1.53 u 1u u 1.53 u 1或 uu 1.583 u同軸式兩級傳動減速器要求 a3 u3 u a, 故可得出高速級傳1.583 1.583 u 1動比（等強度條件下） u u3 x , 若考慮良好潤滑 , 則3 u 3 xuu3 u 3 xu在不同分配原則下的減速器外廓尺寸的比較分配原則的比較可由圖 2直觀地表示出來。其中粗實線表示等強度及良好潤滑分配原則 , 細實線表示等強度良好潤滑

5、及最小長度分配原則 , 繪制數(shù)據(jù)為 :u 8, T 2.7106N.mm;k 1.2, 0.41H1.2 2.7 1.2 2.7 10630.4 6002N /mm2;aaKT3 aKT3 a 2H分析與結(jié)論 48.25 136.2除等分傳動比原則外 , 其它各種分析原則的計算結(jié)果表明, 按等強度及潤滑分配傳動比 , 尺寸相對較小。在取相同的 x=1 的情況下, 若要滿足較小中心距尺寸的1u要求, 顯然采用最小中心距分配原則分配傳動比是能達到的。但是從兩級傳動的被動齒輪直徑大小來看, 較之其它分配原則要大得多。因而就整個減速器在軸的垂直平面內(nèi)尺寸而言 , 反而達不到較小尺寸的要求。這就是說 ,

6、 單純滿足最小中心距要求 , 1u采用等分傳動比原則 , 并且滿足 x 的條件 , 這時減速器軸的垂直平面內(nèi)尺寸相對于其它分配原則要小得多。 另外1u還必須指出 , 在滿足 x 1u的前提下, 兩級傳動齒輪材料許用HH應(yīng)力比與齒寬系數(shù)比H如何匹配 , 雖不影aa響減速器的垂直平面內(nèi)尺寸, 但對減速器寬度方向尺寸影響大。, x, 也會影響減速器的結(jié)構(gòu)尺寸。按 x=1 計算, 各種分析原則下各級傳動比計算公式可知 ,u 值的大小不僅與總傳動比 u 有關(guān), x 值有關(guān)。當(dāng)總傳動比一定時 , 選取不同的齒寬系數(shù)比 HH和齒輪材料許用應(yīng)aa力, 將會獲得不同的 u 值。H上述各種分配原則所得到結(jié)構(gòu)尺寸與相同傳遞能力的標(biāo) 準(zhǔn)減速器