買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄 第 1 章 緒 論 . 級(jí) 變速器的簡(jiǎn)介 . 級(jí) 變速器的分類 . 械無級(jí) 變速器 . 械無級(jí) 變速器的 發(fā)展概況 械無級(jí) 變速器的 分類 . 械無級(jí)變速器的應(yīng)用 第 2 章 變速器設(shè)計(jì)方案 及論證 . 速器的 設(shè)計(jì) 要求 . 速器設(shè)計(jì)方案論證 . 動(dòng)方案 案的分析 第 3 章 變速器 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 機(jī)的選擇 . 輪的設(shè)計(jì) . 輪的設(shè)計(jì)要求 輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算 的直徑的確定 . 承的設(shè)計(jì) . 的設(shè)計(jì) . 軸器的選擇 計(jì)零件的校核 的校核 承的校核 體的設(shè)計(jì) . 第 4 章 變速器的潤(rùn)滑與密封 . 第 5 章 變頻器的調(diào)控分析 頻器的簡(jiǎn)介 頻器對(duì)電機(jī)的控 制 第 6 章 結(jié) 論 . 參考文獻(xiàn) : . 致 謝 . 附錄 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘要 隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)械無級(jí)變速器的適用范圍廣，采用無級(jí)變速器，尤其是配合減速傳動(dòng)時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大其變速范圍與輸出轉(zhuǎn) 矩，能更好適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求，使之效能最佳。在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量，適應(yīng)變速需要，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化等各方面皆具有顯著的效果，故無級(jí)變速器目前已成為一種基本的通用傳動(dòng)型式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、起重運(yùn)輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及實(shí)驗(yàn)等各類機(jī)械，已開發(fā)有各種類型并已系列化生產(chǎn)。因此可見研究重載領(lǐng)域中的無級(jí)變速器對(duì)于我國的重工業(yè)發(fā)展有著重要的意義。 設(shè)計(jì)的變速器其特點(diǎn)是：雙輸入，通過機(jī)械行星齒輪機(jī)構(gòu)耦合單輸出，以調(diào)節(jié)其中一個(gè)小功率輸入來達(dá)到對(duì)輸出的調(diào)節(jié)，從而能 起到，減少耗費(fèi)，節(jié)省能源和成本的效果，是一種用于重載領(lǐng)域行星式無級(jí)變速器。 本文主要介紹了機(jī)械式行星無級(jí)變速器的概述及其方案的確定、變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì)、變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇、變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核。 關(guān)鍵詞： 行星無級(jí)變速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 功率合流 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of of is of it to of of As in of of so on of it So a in of it up a it be in of to of in of we by to of to is a of of of of of of of 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 級(jí)變速器的簡(jiǎn)介 無級(jí)變速指可以連續(xù)獲得變速范圍內(nèi)任何傳動(dòng)比的變速系統(tǒng)，通過無級(jí)變速可以得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，常見的無級(jí)變速器有液力機(jī)械式無級(jí)變速器和金屬帶式無級(jí)變速器。 級(jí)變速器的分類 無級(jí)變速按傳動(dòng)方式可采用液體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)三種方式。 1、 液體傳動(dòng)分為兩類：一類是液壓式，主要是由泵和馬達(dá)組成或者由閥和泵組成的變速傳動(dòng)裝置，適用于中小功率傳動(dòng)。另一類為液力式，采用液力耦合器或液力矩進(jìn)行變速傳動(dòng)，適用于大功率（幾百至幾千千瓦）。 液體傳動(dòng)的 主要特點(diǎn)是：調(diào)速范圍大，可吸收沖擊和防止過載，傳動(dòng)效率較高，壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：制造精度要求高，價(jià)格較貴，輸出特性為恒轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)率較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)生漏油。 2、電力傳動(dòng)基本上分為三類：一類是電磁滑動(dòng)式，它是在異步電動(dòng)機(jī)中安裝一電磁滑差離合器，通過改變其勵(lì)磁電流來調(diào)速，這屬于一種較為落后的調(diào)速方式。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，無級(jí)變速，操作維護(hù)方便：滑動(dòng)最大，效率低，發(fā)熱嚴(yán)重，不適合長(zhǎng)期負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，故一般只用于小功率傳動(dòng)。 二類是直流電動(dòng)機(jī)式，通過改變磁通或改變電樞電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其特點(diǎn)是調(diào)速范圍大，精度也 較高，但設(shè)備復(fù)雜，成本高，維護(hù)困難，一般用于中等功率范圍（幾十至幾百千瓦），現(xiàn)已逐步被交流電動(dòng)機(jī)式替代。 三類是交流電動(dòng)機(jī)式，通過變極、調(diào)壓和變頻進(jìn)行調(diào)速。實(shí)際應(yīng)用最多者為變頻調(diào)速，即采用一變幅器獲得變幅電源，然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)變速。其特點(diǎn)是調(diào)速性能好、范圍大、效率較高，可自動(dòng)控制，體積小，適用功率范圍寬：機(jī)械特性在降速段位恒轉(zhuǎn)矩，低速時(shí)效率低且運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平穩(wěn)，價(jià)格較高，維修需專業(yè)人員。近年來，變頻器作為一種先進(jìn)、優(yōu)良的變速裝置迅速發(fā)展，對(duì)機(jī)械無級(jí)變速器產(chǎn)生了一定的沖擊。 3、機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)主要是：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定， 滑動(dòng)率小，工作可靠，具有恒功率機(jī)械特性，傳動(dòng)效率較高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格相對(duì)便宜；但零部件加工及潤(rùn)滑要求較高，承載能力較低，抗過載及耐沖擊性較差，故一般適合于中、小功率傳動(dòng)。 械無級(jí)變速器 械無級(jí)變速器的發(fā)展概況 機(jī)械無級(jí)變速器最初是在 19 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的，至 20 世紀(jì) 30 年代以后才開始發(fā)展，但由于當(dāng)時(shí)受材質(zhì)與工藝方面的條件限制，進(jìn)展緩慢。至 20 世紀(jì) 50年代，尤其是 70 年代以后，一方面隨著先進(jìn)的冶煉和熱處理技術(shù)，精密加工和數(shù)控機(jī)床以及牽引傳動(dòng)理論與油品的出現(xiàn)和發(fā)展，解 決了研制和生產(chǎn)無級(jí)變速器的限制因素；另一方面，隨著生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化以及機(jī)械要改進(jìn)工作性能，都需大量采用無級(jí)變速器。因此在這種形勢(shì)下，機(jī)械無級(jí)變速器獲得迅速和廣泛的發(fā)展。主要研制和生產(chǎn)的國家有日本、德國、意大利、美國和俄羅斯等。產(chǎn)品有摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式及脈動(dòng)式四大類約 30 多種結(jié)構(gòu)型式。輸入功率一般為 N=(別類型可達(dá)到 N=(150入轉(zhuǎn)速一般為買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 n=(750、 1500、 3000)r/出轉(zhuǎn)速可以正、反轉(zhuǎn) ,增速或降速 ,最低轉(zhuǎn)速可降低至零。自 20 世紀(jì) 80 年 代以后 ,機(jī)械無級(jí)變速器的主要展趨向是美、日等國進(jìn)行用于汽車的高速、高效、大轉(zhuǎn)矩機(jī)械無級(jí)變速器的研制開發(fā)。 國內(nèi)無級(jí)變速器是在 20 世紀(jì) 60 年代前后起步的，當(dāng)時(shí)主要是作為專業(yè)機(jī)械配套零部件，由專業(yè)機(jī)械廠進(jìn)行仿制和生產(chǎn)，例如用于紡織機(jī)械的齒鏈?zhǔn)剑C(jī)械的多盤式以及切削機(jī)化工機(jī)械的多盤式以及切削機(jī)床的 無級(jí)變速器等 ,但品種規(guī)格不多，產(chǎn)量不大，年產(chǎn)量?jī)H數(shù)千臺(tái)。直到 80 年代中期以后，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動(dòng)流水線的迅速發(fā)展，對(duì)各種類型機(jī)械無級(jí)變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠開始建立并 進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年發(fā)展 ,現(xiàn)在 ,國內(nèi)機(jī)械無級(jí)變速器行業(yè)從研制、生產(chǎn)、到情報(bào)信息各方面已組成一較完整的體系 ,發(fā)展為機(jī)械領(lǐng)域中一個(gè)新興行業(yè)。 械無級(jí)變速器的分類 機(jī)械無級(jí)變速器分為摩擦式、鏈?zhǔn)健胶兔}動(dòng)式四大類。 （ 1）摩擦式無級(jí)變速器 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由各種不同幾何形狀的剛性傳動(dòng)元件組成，利用主、從動(dòng)件（或通過中間元件）在接觸處產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，并通過改變接觸處的工作半徑實(shí)現(xiàn)無級(jí) 變速。由于這類變速器除了利用摩擦力之外，還可以利用潤(rùn)滑油膜牽引力進(jìn)行傳動(dòng)，故通常也把它稱為牽引（式）傳動(dòng)。但是，牽引傳動(dòng)實(shí)際上只有當(dāng)接觸區(qū)處于液體潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。然而一般變速器大都處于混合潤(rùn)滑狀態(tài)，達(dá)不到液體潤(rùn)滑狀態(tài)要求，故它主要還是依靠摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)。 （ 2）鏈?zhǔn)綗o級(jí)變速器 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主、從動(dòng)鏈輪及套于其上的剛質(zhì)撓性鏈組成， 利用鏈條左右兩側(cè)面與作為鏈輪的兩錐盤接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。 （ 3）帶式無級(jí)變速器 與鏈?zhǔn)阶兯倨飨嗨疲淖兯賯鲃?dòng)機(jī)構(gòu)是由作為主、從動(dòng)帶輪的兩對(duì)錐盤 及張緊在其上的傳動(dòng)帶組成。其工作原理也是利用傳動(dòng)帶左右兩側(cè)面與錐盤接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，并通過改變兩錐盤的軸向距離以調(diào)整它們與傳動(dòng)帶的接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。 （ 4）脈動(dòng)式無級(jí)變速器 變速機(jī)構(gòu)主要由 35 相連桿機(jī)構(gòu)組成，或者是連桿與凸輪和齒輪等機(jī)構(gòu)的組合，其工作原理與連桿機(jī)構(gòu)相同，但為了使輸出軸能夠獲得連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這里需配置輸出機(jī)構(gòu)（如超越離合器）。 械無級(jí)變速器的應(yīng)用 機(jī)械無級(jí)變速器的適用范圍廣，在有驅(qū)動(dòng)功率固定的情況下，因工作阻力變化而需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以生產(chǎn)相應(yīng)的驅(qū) 動(dòng)力矩者（如化工行業(yè)中的攪拌機(jī)械，即要求隨著攪拌物料的粘度、阻力增大而能相應(yīng)減慢攪拌速度）；有根據(jù)工況要求需要調(diào)節(jié)速度者（如起重運(yùn)輸機(jī)械要求隨物料及運(yùn)行區(qū)段的變化而能相應(yīng)改變提升或運(yùn)行速度，食品機(jī)械中的烤干機(jī)或制藥機(jī)械要求隨著溫度變化而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移速度）；有為了獲得恒定的工作速度或張力而需要調(diào)節(jié)速度者（如端面切削機(jī)床加工時(shí)需保持恒定的切削線速度，電工機(jī)械中的繞線機(jī)需要保持恒定的卷繞速度，紡織機(jī)械中的漿紗機(jī)及輕工機(jī)械中的薄膜幾皆需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持有恒定的張力等）；有為適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)中各種工況、工位、工序或單元的不同 要求而需協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及需要配合自動(dòng)控制者（如各種各樣半自動(dòng)或自動(dòng)的生產(chǎn)、操作或裝配流水線）；有為探求獲得最佳效益二需變換速度者（如實(shí)驗(yàn)機(jī)械或離心機(jī)需調(diào)速以獲得最佳分離效果）；如有為節(jié)約能源而需進(jìn)行調(diào)速者（如風(fēng)機(jī)、水泵等）；此外，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 還有按各種規(guī)律的或不規(guī)律的變化要求而進(jìn)行速度調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或程序控制等。 綜上所述，可以看出采用無級(jí)變速器，尤其是配合減速傳動(dòng)時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大其變速范圍與輸出轉(zhuǎn)矩，能更好地適應(yīng)各種機(jī)械的工況要求，使之效能最佳，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量，適應(yīng)產(chǎn)品變換需要，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械 化、自動(dòng)化等各方面皆具有顯著的效果。故無級(jí)變速器目前已成為一種基本的通用式，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、起重運(yùn)輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及實(shí)驗(yàn)等各類機(jī)械，已開發(fā)有各種類型并已系列化生產(chǎn)。 第 2 章 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 速器的 設(shè)計(jì) 要求 設(shè)計(jì)條件及相關(guān)參數(shù)： 機(jī)器功用 變速裝置用于重載機(jī)械傳動(dòng) 使用壽命 預(yù)期壽命 10 年，平均每天工作 14 小時(shí) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 主要適用于功率 高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水泵、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)以及磨機(jī)、礦井提升等重載傳動(dòng)設(shè)備的 變 速運(yùn)行， 以使廣泛的機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能 /提高效益，可分為高轉(zhuǎn)速（ 600 ）星輪 變 速器和轉(zhuǎn)速（ 500r / ）星輪 變 速器兩種 。 故設(shè)置輸出功率為 ，輸出轉(zhuǎn)速為 速器設(shè)計(jì)方案論證 動(dòng)方案 圖 1 行星齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案如圖所示，兩個(gè)電機(jī)輸入，其中1紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 率電機(jī)，大功率電機(jī)作為主要?jiǎng)恿碓?，而小電機(jī)的作用主要是功率及速度調(diào)節(jié)作用。 案的分析 功率耦合部分：我們應(yīng)用了一類具有功率匯流功能的行星機(jī)構(gòu)復(fù)合變速系統(tǒng)，意在使之能夠同時(shí)提高傳動(dòng)效率、擴(kuò)大功率容量和速比變化范圍。在各種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中 ,一般而言，機(jī)械式傳動(dòng)雖具有傳動(dòng)效率高、功率容量大的優(yōu)點(diǎn)，但難以獲得無級(jí)變速器 (完美傳動(dòng)特性。雖然存在著一些類型的機(jī)械式無級(jí)變速 器 ,但由于它們實(shí)際上都是基于摩擦傳動(dòng)的，效率、功率容量及可用的變速比范圍均偏低。目前最典型的基于二自由度行星分匯流機(jī)構(gòu)的分割式傳動(dòng)模型，它雖可提高功率容量及效率，但其速比變化范圍變得更狹窄，若不采取改進(jìn)措施，將影響機(jī)械的性能，因而僅適合于工作載荷及其變化均不大的輕型機(jī)器等，應(yīng)用范圍受到很大的限制。因此機(jī)構(gòu)采用 2 行星減速器 , 其基本構(gòu)造見圖 1 所示， 該變速器具有兩個(gè)自由度 , 因此在使用時(shí)必須確定兩個(gè)輸入構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的要求，在行星包的基本構(gòu)件中，中心輪即太陽輪和內(nèi)齒圈作為輸入構(gòu)件，行星架即 轉(zhuǎn)臂作為輸出構(gòu)件。 無級(jí)變速部分：通定控制低壓小功率電機(jī)實(shí)現(xiàn)高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備調(diào)速運(yùn)行 ,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 ,維護(hù)操作方便 ,以致調(diào)速費(fèi)用低，調(diào)控電機(jī)多樣化，除采用一個(gè)速度的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)外，還可采用低壓小功率變極調(diào)速、變頻調(diào)速、電磁調(diào)速、小型直流調(diào)速等電機(jī)。具有減速擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩的功能 ,可用高轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)主電機(jī)替代耗材多的低速高壓電機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速運(yùn)動(dòng) ,既實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能 ,又使電機(jī)材料單位重量傳遞的功率平均提高幾倍以上，節(jié)材效益顯著 。 第 3 章 變速器 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及輸出功率，考慮傳動(dòng)效率，選 擇的電機(jī)功率分別是： 1 2002 30電機(jī)詳細(xì)參數(shù)如下： 型 號(hào) 額定 功率額定 電流轉(zhuǎn)速效率功率 因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩 噪聲 振動(dòng) 速度 重量 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 級(jí) 級(jí) 倍 倍 倍 輪的設(shè)計(jì) 輪的設(shè)計(jì)要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 、 精度等級(jí) 齒輪 精度等級(jí)的高低，直接影響著內(nèi)部動(dòng)載荷、齒間載荷分配與齒向載荷分布及潤(rùn)滑油膜的形成，并影響齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)與噪聲。提高齒輪的加工精度，可以有效地減少振動(dòng)及噪聲，但制造成本大 為提高。 一般按工作機(jī)的要求和齒輪的圓周速度確定精度等級(jí) 。 、齒數(shù)1軟齒面閉式傳動(dòng)的承載能力主要取決于齒面接觸疲勞強(qiáng)度。故齒數(shù)宜選多些，模數(shù)宜選小一些。從而提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性并減少輪齒的加工量。推薦取1 24 40Z 。硬齒面閉式傳動(dòng)及開式傳動(dòng)的承載能力主要取決于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。模數(shù)宜選大些，齒數(shù)宜選少些。從而控制齒輪傳動(dòng)尺寸不必要的增加。推薦取 1 17 24Z 。傳遞動(dòng)力的齒輪，模數(shù)不應(yīng)小于 。 、齒寬系數(shù)d和齒寬 由齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式可知，輪齒越寬，承載能力越高，故輪齒不宜過窄，但增 大齒寬又會(huì)使齒面上的載荷分布更趨不均勻，因此 齒寬系數(shù)應(yīng)取得適當(dāng) 。 、 齒數(shù)比 u 一對(duì)齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)比 u ，不宜選擇過大，否則大、小齒輪的尺寸相差懸殊，增大了傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。一般對(duì)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 5u ；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 67u 。當(dāng)傳動(dòng)比 =1221（1n主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，2n從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，1z主動(dòng)輪齒數(shù)，2z：從動(dòng)輪齒數(shù)。）較大時(shí)，可采用兩級(jí)或多級(jí)齒輪傳動(dòng)。對(duì)于開式傳動(dòng)或手動(dòng)傳動(dòng)，必要時(shí)單級(jí)傳動(dòng)的 u 可取到 。 輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算 設(shè)該齒輪為齒輪 ，它傳遞小功率電機(jī)的動(dòng)力，與行星機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合。圓柱 斜齒輪 除可用于平行中傳動(dòng)，還可用于 交叉軸 傳動(dòng)（螺旋齒輪機(jī)構(gòu)）其特點(diǎn)：重合系數(shù)大， 傳動(dòng)平穩(wěn)，齒輪強(qiáng)度高，適于重負(fù)載，因此采用圓柱斜齒。 模數(shù) m 模數(shù)是齒輪的重要參數(shù)之一， 圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 系列見附表 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 傳動(dòng)比 i 和齒數(shù)比 u 在一對(duì)齒輪中，設(shè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n 、齒數(shù) z ，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、齒數(shù)則傳動(dòng)比 通?？杀硎緸椋?=從主 主從（ 1） 在一對(duì)齒輪中，若設(shè)小齒輪齒數(shù)為1z，大齒輪齒數(shù)為2z，則齒數(shù)比 u 為 211zu z （ 2） 顯然，在減速傳動(dòng)中 ，增速傳動(dòng)中 1。 中心距 a 中心距 a 是圓柱齒輪傳動(dòng)的特征尺寸，也是最重要的幾何參數(shù)之一。設(shè)計(jì)中應(yīng)取值整齊、簡(jiǎn)單，并盡量不含小數(shù)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，推薦中心距按表 選 用 。 單 件 或 小 批 量 生 產(chǎn) 時(shí) 可 不 受 此 限 ， 建 議 參 照 標(biāo) 準(zhǔn) 尺 寸中的數(shù)系選用，或取尾數(shù)為 、 、 、 的整數(shù)。 齒寬 b 和齒寬系數(shù) 齒寬 b 與小齒輪分度圓直徑之比，稱齒寬系數(shù)，以公式表示，即 1 （ ） 齒寬系數(shù)反映齒輪寬度與徑向尺寸之間的比例關(guān)系。的取值大小將 直接影響齒輪傳動(dòng)的布局與傳動(dòng)質(zhì)量，因此也是齒輪設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)之一。 由公式（ ），齒寬 b 可表示為： （ ） 在用公式（ ）計(jì)算齒寬 時(shí)，有時(shí)會(huì)包含小數(shù)部分，一般應(yīng)對(duì)其進(jìn)行圓整，即取整數(shù)。對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)（人字齒輪除外），通常還應(yīng)使小齒輪齒寬 b 比大齒輪齒寬 b 寬出 ，即一般取 （圓整數(shù)） 5 1 0 m （ ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 這是從有利于降低對(duì)安裝的要求，并可保證大齒輪能以其整個(gè)齒寬參加嚙合，而不減小輪齒的有效齒寬來考慮的。 齒輪精度等級(jí)的選擇 在 漸 開 線 圓 柱 齒 輪 和 錐 齒 輪 精 度 標(biāo) 準(zhǔn) （ 和）中，分別對(duì)圓柱齒輪和錐齒輪規(guī)定有 個(gè)精度等級(jí)，按精度的高低依次為： 、 、 、 。并根據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性的要求不同，將每個(gè)精度等級(jí)的各項(xiàng)公差依次分成三個(gè)組，即第公差組、第 公差組和第 公差 組。此外，還規(guī)定了齒坯公差 、齒輪副側(cè)隙和圖樣標(biāo)注等各項(xiàng)內(nèi) 容。 齒輪精度等級(jí)應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)的用途、使用條件、傳動(dòng)功率和圓周速度等確定。 齒輪材料及其選擇 由齒輪失效形式可知，輪齒的工作表面應(yīng)具有較高的抗點(diǎn)蝕、耐磨損、抗膠合和抗塑性變形的能力，而齒根則應(yīng)具有較高的抗折斷能力。因此，一般說，理想的齒輪材料應(yīng)具備這樣的特點(diǎn)：即齒面要硬、齒心要韌。在這方面，鋼通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，能夠收到滿意的效果，故通常是較為理想的齒輪材料。齒輪用鋼，分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，或變形鋼、鑄鋼等等。變形鋼通常以鍛造成形方法制作毛坯。 毛坯經(jīng)鍛造加工后，可以改善材料性能，提高零件的強(qiáng)度。對(duì)于直徑較大、形狀復(fù)雜、又比較重要的齒輪，一般可采用鑄鋼，并以鑄造成形方式制作毛坯。鋼制齒輪常通過調(diào)質(zhì)、正火、表面淬火以及滲碳淬火、滲氮等各種熱處理方法改善材料性能，以滿足齒輪的不同工作要求。 選擇材料時(shí)，要從齒輪的工作條件、制造工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。選擇材料要滿足齒輪工作條件的要求，一般地說，工作速度較高的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪容易發(fā)生齒面點(diǎn)蝕或膠合，應(yīng)選擇能夠提高齒面硬度的中碳或者中碳合金鋼，如： 、 、 等，并進(jìn)行表面淬火處理；中速 中載齒輪傳動(dòng)，可選擇綜合性能較好的調(diào)質(zhì)鋼，如： 、 鋼等調(diào)質(zhì)。受沖擊載荷的齒輪，應(yīng)選擇齒面硬、且齒心韌性較好的滲碳鋼，如： 或 ，并進(jìn)行滲碳淬火處理。一般講，重要的或結(jié)構(gòu)要求緊湊的齒輪傳動(dòng)，應(yīng)當(dāng)選擇較好的材料，如合金鋼。 齒輪的詳細(xì)參數(shù)如下： 、斜齒圓柱齒輪 、由表 選擇 級(jí)精度（ ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 、材料選擇。目前國內(nèi)外的高速、重載齒輪主要采用低碳合金鋼滲碳 淬火或 中碳合金 鋼氮化處理，以保證零件心部有足夠的韌性和塑性，傳動(dòng)功率大和可靠性高 ，因此必須選擇力學(xué)性能高，表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。 故采用鍛造（鍛鋼）毛坯。選用材料 該材料的熱處理方法是滲碳后淬火， 1 2 0 0 , 1 1 0 0 a M P a，芯部硬度 齒面硬度 、小齒輪齒數(shù)1 24z ，大齒輪齒數(shù)2 77z 、初步選擇螺旋角 14螺旋角不宜過大，以減小軸向力 ta 、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 21312 1 ()t （ ） (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) 1 . 7 5t A K K K 2） 由表 1 得齒寬系數(shù)10 . 5 (1 ) (小齒輪做懸臂布置 )，取 3） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3 3119 5 5 0 1 0 9 5 5 0 1 0 3 02950 49 . 7 1 1 1 0 N m m ） 由附表查得材料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 P （ 兩個(gè)鍛鋼齒輪配對(duì)） ） 選取區(qū)域系數(shù) ） 由圖 查得1 ，2 ，則12 1 . 6 5 7） 由圖 （ ） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為l i m 1 1 6 5 0 M P ，大齒 輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限li m 2 1 6 5 0 M P 8） 由式 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9116 0 = 6 0 2 9 5 0 1 5 1 1 0 0 9 . 0 4 4 1 0hN n j L 9 9129 . 0 4 4 1 0 2 . 8 1 8 1 03 . 2 1NN i 9) 由圖 取接觸疲勞壽命系數(shù)1 ，2 （滲碳淬火鋼） 10) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效率為 ，安全系數(shù)為 ，由式 得 1 l i m 11 0 . 9 2 1 6 5 0 M P a 1 5 1 8 M P S 2 l i m 22 0 . 9 5 1 6 5 0 M P a 1 5 6 7 . 5 M P S 則許用接觸應(yīng)力為： 12 1 5 1 8 1 5 6 7 . 5 1 5 4 2 . 7 5 M P （ ） 計(jì)算 ） 試算小齒輪分度圓的直徑公式得 4 231 2 1 . 7 5 9 . 7 1 1 1 0 4 . 2 1 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8( ) 3 8 m 5 1 . 6 5 3 . 2 1 1 5 4 2 . 7 5 ） 計(jì)算圓周速度 11 5 . 7 8 m / 1 0 0 0） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù)寬 1 0 . 5 3 8 1 9 m 模數(shù) 11c o s 3 8 c o s 1 4 1 . 5 3 6 m z 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 5 3 6 3 . 4 5 7 m 38 1 0 . 9 93 . 4 5 7）計(jì)算縱向重合度10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 0 . 5 2 4 t a n 1 4 0 . 9 5d z 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 ） 計(jì)算載荷系數(shù) K 取使用系數(shù) ； 由表 查 得 齒 間 載 荷 分 配 系 數(shù) 1 ； 1 1 3 3 1 0 0 N / m 由表 查得接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ； 根據(jù) 和 級(jí)精度由圖 查得動(dòng)載系數(shù) ； 由圖 查得彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) . 故載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 1 9 1 . 4 1 . 1 5 2 . 3 9 5A V H K K K ， K 與不必按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑。 1 3 8 m 模數(shù) : 1 . 5 3 6 m mn n n tm m m按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 有 213 212 c o sF a S an Y （ ） （ 1） 確定計(jì)算參數(shù) 1） 計(jì)算載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 1 9 1 . 4 1 . 4 2 . 9 2A V F K K K ） 由圖 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為12 1 0 5 0 M P F E3） 由圖 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式 得： 111 0 . 9 5 1 0 5 0 7 1 2 . 5 M P 4F N F S 222 0 . 9 8 1 0 5 0 M P 4F N F S 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5） 根據(jù)縱向重合度 ，從圖 10217 查得螺旋角影響系數(shù) 6） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 3324 2 5 . 1 8c o s c o s 1 4v 22 3377 8 4 . 2 9c o s c o s 1 4v 7） 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表 查得齒形系數(shù)1 ，2 應(yīng)力校正系數(shù)1 ，2 8） 計(jì)算大小齒輪的 加以比較 1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 0 5 8 9 4 7 1 2 . 5F a S 2222 . 2 2 1 . 7 7 0 . 0 0 2 3 2 5 7 3 5F a S 小齒輪的數(shù)值比較大 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 423 22 2 . 9 2 9 . 7 1 1 1 0 0 . 8 9 ( c o s 1 4 ) 0 . 0 0 5 8 9 4 1 . 8 0 m 5 2 4 1 . 6 5 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 2， 齒數(shù)不變。 （ 1）計(jì)算中心距 12() ( 2 4 7 7 ) 2 1 0 4 . 0 9 m m2 c o s 2 c o s 1 4nz z 圓整為 （ 2）被圓整后的中心距 修正螺旋角 12() ( 2 4 7 7 ) 2a r c c o s a r c c o s 1 3 . 7 9 52 2 1 0 4nz z 因 值改變不多，故參數(shù) 、K、 不必修正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 11 2 4 2 4 7 . 4 4 m mc o s c o s 1 3 . 7 9 5 22 7 7 2 1 5 8 . 5 7 m mc o s c o s 1 3 . 7 9 5 （ 4） 計(jì)算齒寬 1 2 3 . 7 2 m 圓整后取2 24 1 29 軸的設(shè)計(jì) 軸的材料和熱處理的選擇 對(duì)齒輪 ，選擇齒軸一體化，材料與小齒輪相同 對(duì)齒輪 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材 表 得 可選 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， 6 4 0 M P 3 5 5 M P 1 2 7 5 M P a 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)教材 P表 ，取 ，于 是得