减速箱计算公式等.docx
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减速箱计算公式等
1.按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机
2.工作装置所需功率：
Pw=Fw·Vw/（1000yw）=3400·0.72/1000·0.94=2.6KW
3.P0=Pw/y（y是电机轴到卷桶的传动装置总效率）
Y=0.96·0.97·0.995·0.995·0.98=0.9
P0=2.9KW
4.工作轴转速：
nw=6x10000/（3.14D）=60000/（3.14x430）=44.4r/min
5.选电动机：
选同步转速1440r/min,额定功率3KW的Y系列三相异步电动机电机型号是Y132M-2
6.排速比：
总速比i总=1440/44.4=32.4
链传动推荐单级传动比2—5
圆柱斜齿轮推荐单级传动比2—3
初定i链=2
I齿1=I齿2=4
7.计算各轴转速：
nI=1440r/min
nII=360r/min
nIII=90r/min
n工作=45r/min
8.计算各轴转矩:
TI=9550P/nI=20N·m
TII=9550P/nII=79.6N·m
TIII=9550P/nIII=318N·m
T工作=9550P/n工作=640.9N·m
9.估算轴径；各轴选材料45钢，调质处理
仅估算低速轴（其余轴转矩小，只需不比低速轴细即安全）
10．高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：
有以上计算得，输入功率Pi=3kw,小齿轮转速n1=360r/min
齿数比u=2.
选精度等级、材料及齿数
1）材料及热处理；
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2）精度等级选用7级精度；
3）试选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=z1*u=24*2.3=56
取Z282齿轮；
2．按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
按式（10—21）试算，即
dt
确定公式内的各计算数值
（1）试选Kt=1.5
（2）计算小齿轮的转矩。
T1=5.81076*104NM.
（3）由表10－7选取尺宽系数φd=1
（4）由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（5）由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=650MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa；
（6）由式10－13计算应力循环次数（8年，每天两班制，1年按300天计算）
N1=60n1jLh=60×473.33×1×（2×8×300×8）=1.09055×108
N2=N1/u=1.09055×108/3.678=2.965×107
（7）由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.948；KHN2＝0.99
（8）计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]=1＝＝0.948×650MPa＝616.2MPa
[σH]2＝＝0.99×550MPa＝544.5MPa
=（[σH]+[σH]）/2=（616.2+544.5）/2=580.36Mpa
2）计算
（1）试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥=43.469mm
（2）计算圆周速度
v===1.0733m/s
（3）计算齿宽b及其模数mnt
b=φd*d1t=1×43.469mm=43.469mm
mnt1.7574
h=2.25mnt=2.25*1.7574mm=3.9542mm
b/h=43.469/3.9542=10.993
（4）计算重合度。
（5）计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1根据v=1.0773m/s,7级精度，由
10—8查得动载系数KV=1.05；KHα=KHβ=1
查表10-2得KA=1.0、
查表10-4，用插值法查的7级精度，小齿轮相对支撑为非对称布置时KHβ=1.418
由b/h=10.993,KHβ=1.418插图10-13得KFβ=1.38
固载荷系数为：
K=KAKVKHαKHβ=1×1.05×1×1.418=1.6378
（6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得（取kt=1.2-1.4）
d1==44.7613mm
（7）计算模数mn
mn=
3．按齿根弯曲强度设计
由式m≥
1）确定计算参数
由图10-20c，查得小齿轮的弯曲疲劳轻度极限σFE1=550mpa,大齿轮σFE2=400mpa。
由图10-18取疲劳寿命系数KFN1=0.92,KFN2=0.98
（3）查表10-28得螺旋角影响系数.根据。
（4）计算当量齿数
（5）计算弯曲疲劳许用应力取S=1.4
[σF1]===361.429Mpa
[σF2]===280Mpa
（4）计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.05×1.1×1.38=1.5939
（5）查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.6；Yfa2=12.186
（6）查取应力校正系数
由表10－5查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.787
（7）计算大小齿轮的并加以比较
==0.01147
==0.01395
大齿轮的数值大。
2）设计计算
mn≥=1.3005mm
就近圆整为标准值（第一系列）为mn=1.5分度圆直径d1=44.7613mm
则
z1=d1cos/mn=44.7613*cos140/1.5=28.954，
取z1=28z2=u*z1=3.678*24=106.662取107齿
4．几何尺寸计算
（1）计算中心距
a===105.123mm
将中心距圆整为105mm
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角。
因值改变不多，故参数等不必修正。
（3）计算大小齿轮的分度圆直径。
d1=z1mn/cos=29*1.5/cos13043’45”=44.781mm
d2=z2mn/cos=107*1.5/cos13043’45”=165.225mm
（4）计算齿宽
1*44.781=44.781mm
圆整后取B2=45mm,B1=50mm.
11．低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：
有以上计算得，输入功率Pi=2.766kw,小齿轮转速n1=128.693r/min
齿数比u=i12=3.
选精度等级、材料及齿数
1）材料及热处理；
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2）精度等级选用7级精度；
3）试选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=z1*u=24*3=72
取Z72齿轮；
2．按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
按式（10—21）试算，即
dt
确定公式内的各计算数值
（1）试选Kt=1.5
（2）计算小齿轮的转矩。
T1=2.0526*105NM.
（3）由表10－7选取尺宽系数φd=1
（4）由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（5）由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=650MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa；
（6）由式10－13计算应力循环次数（8年，每天两班制，1年按300天计算）
N1=60n1jLh=60×128.69×1×（2×8×300×8）=2.965×108
N2=N1/u=2.965×108/3=9.883×107
（7）由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.972；KHN2＝0.99
（8）计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]=1＝＝0.972×650MPa＝631.8MPa
[σH]2＝＝0.99×550MPa＝544.5MPa
=（[σH]1+[σH]2）/2=（631.8+544.5）/2=587.75Mpa
2）计算
（1）试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥=55.974mm
（2）计算圆周速度
v===0.3772m/s
（3）计算齿宽b及其模数mnt
b=φd*d1t=1×55.974mm=43.469mm
mnt2.263
h=2.25mnt=2.25*2.263mm=5.0917mm
b/h=55.974/5.0917=10.993
（4）计算重合度。
（5）计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
根据v=0.3772m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.03；KHα=KHβ=1.1
查表10-4，用插值法查的7级精度，小齿轮相对支撑为非对称布置时由b/h=10.993,KHβ=1.4206插图10-13得KFβ=1.399
固载荷系数为：
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.1×
（6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得（取kt=1.2-1.4）
d1==57.303mm
（7）计算模数mn
mn=
3．按齿根弯曲强度设计
由式m≥
1）确定计算参数
1.由图10-20c，查得小齿轮的弯曲疲劳轻度极限σFE1=550mpa,大齿轮σFE2=400mpa。
2.由图10-18取疲劳寿命系数KFN1=0.969,KFN2=1
3.查表10-28得螺旋角影响系数.根据。
4计算当量齿数
（5）计算弯曲疲劳许用应力取S=1.4
[σF1]===380.679Mpa
[σF2]===285.714Mpa
5计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.1×1.399=1.585
（6）查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.6；Yfa2=2.236
（7）查取应力校正系数
由表10－5查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.734
（8）计算大小齿轮的并加以比较
==0.01089
==0.01357
大齿轮的数值大。
2）设计计算
mn≥=1.982mm
就近圆整为标准值（第一系列）为mn=2分度圆直径d1=57.303mm
则
z1=d1cos/mn=57.303*cos140/2=27.8，
取z1=31z2=u*z1=3*31=93取93齿
4．几何尺寸计算
（1）计算中心距
a===127.8mm
将中心距圆整为128mm
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角。
因值改变不多，故参数等不必修正。
（3）计算大小齿轮的分度圆直径。
d1=z1mn/cos=31*2/cos14021’41”=64mm
d2=z2mn/cos=93*2/cos14021’41”=192.010mm
（4）计算齿宽
1*64=64mm
圆整后取B2=65mm,B1=70mm.
12.链传动设计
小链轮齿数（自定）Z1=23
传动比i=3
大链轮齿数Z2=23x2=46
（2）选取链节距
初定中心距=32p
链节数
=136
传动功率
（根据《机械零件》）
链节距根据
由《机械零件》图14.17查出选用08A滚子链
取p=12.7mm
（3）确定实际中心距
中心距
=412mm
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