帶減速器的電機裝置驅(qū)動設計,減速器,電機,機電,裝置,驅(qū)動,設計 計算說明書 一、YCTJ低轉(zhuǎn)速電磁調(diào)速三相異步電機 ＹＣＴＪ１１２－０．５５－３５ 調(diào)速范圍：２．１～２１ 額定轉(zhuǎn)矩：191N·m 標稱功率：0.55KW 二、計算總傳動比和各級傳動比 1）總傳動比 2）因為： 根據(jù)直齒：比較合理， 取 所以： 三、運動參數(shù)及動力學計算 1、計算各軸轉(zhuǎn)速 2、計算各軸功率 6級或7級精度圓柱齒輪； =0.98 所以： ：錐齒=0.97 3、計算各軸扭矩 4、齒輪傳動的設計計算 （1）選擇齒輪材料及精度等級 （2）選擇齒輪齒數(shù) ，取小齒輪齒數(shù)為，則大齒輪齒數(shù)為 所以： 實際傳動比 傳動誤差：，可用！ 齒數(shù)比：u=i=4 （3）齒面接觸強度設計： 由設計公式進行試計算： 即：mm i）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值： ①試選載荷系數(shù) ②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： ③由機械設計手冊，圓柱齒輪齒寬系數(shù)，選取齒寬系數(shù) ④由機械設計手冊，查材料的彈性影響系數(shù)[鍛鋼] ⑤由機械設計手冊，按齒面硬度中間值52HRC，查得大小齒輪的接觸疲勞強度極限： ⑥由齒輪的工作應力循環(huán)次數(shù)N公式： —齒輪工作壽命 J—每轉(zhuǎn)一圈時，同一齒面嚙合次數(shù) ⑦由接觸疲勞壽命系數(shù)曲線可知： ⑧計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由公式： 可知： ii）計算 ①試算小齒輪分度圓直徑代入[σ]較小值： ②計算圓周速度v： ③計算齒寬b： ④計算齒寬與齒高的比b/h： 模數(shù)： 齒高： ⑤計算載荷系數(shù)： 根據(jù)v=0.06m/s，7級精度，由機械設計手冊查動載荷系數(shù)： 直齒輪，假設，查 查使用系數(shù)表可知： 查接觸強度計算圓的齒向載荷分布系數(shù)表： 查彎曲強度計算圓的齒向載荷分布系數(shù)曲線： 所以：載荷系數(shù)： 所以：按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑： 由公式： ⑥計算模數(shù)m： iii）按齒根彎曲設計 由彎曲強度的設計公式為： ①由齒輪彎曲疲勞強度極限， ②由齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)曲線可知： ③計算彎曲疲勞許用應力： 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由公式： 可知： ④計算載荷系數(shù)K： ⑤查取齒形系數(shù)及應力校正系數(shù)： ⑥計算大、小齒輪：，并加以比較： 所以：小齒輪的數(shù)值大。 ⑦設計計算： 對此計算結(jié)果，齒面接觸疲勞強度計算模數(shù)m（m=2.683mm），略大于由齒根彎曲疲勞強度計算模數(shù)m（m=2.569mm），由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.569，就近圓整為標準值m=2.75，按接觸強度計算分度圓直徑 由 取 所以： iv）幾何計算： ①分度圓直徑： ②計算中心距： ③計算齒輪寬度： 圓整：， v）驗算： 所以：，合適。 精度為7的圓錐齒輪： 使用系數(shù)（原動機工作特性均勻平穩(wěn)，工作機工作特性均勻平穩(wěn)）1.０ 動載荷系數(shù)，取 齒輪載荷分布系數(shù)：，取 齒間載荷分配系數(shù)： 彈性系數(shù)（材料為鍛鋼） 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪材料為45鋼 U為齒數(shù)比=4 模數(shù)的確定： 第一級錐齒輸入齒輪軸，屬懸臂軸 直徑31.7mm，選用圓柱滾子軸承，NF208，軸承內(nèi)徑40mm，軸承外徑80mm，軸承寬度18mm。 第二軸，直徑49mm，長度為280mm，選用深溝球軸承61816，軸承內(nèi)徑80mm，軸承外徑110mm，寬度16mm。 由計算軸徑 其中 小直齒鍵為：普通平鍵18×11×115 輸入軸的設計計算：（第二軸校核計算） 1． 按扭矩初算軸徑： ①選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度217~255HBS 第二軸傳遞的扭矩 ②求作用在齒輪上的力： 因已知第二軸圓錐齒輪分度圓直徑： 而： 為中心分度圓切向力（圓周力） 為徑向力 為軸向力 ③初步確定軸的最小直徑 根據(jù)公式： 根據(jù)材料的選取及調(diào)質(zhì)處理，查機械設計手冊，=112 于是有： 2． 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度： ①初步選擇滾動軸承 因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用深溝球軸承，參照工作要求，因最小軸徑大于49mm。 故選取，查詢手冊可知，深溝球軸承61810，軸承內(nèi)徑為50mm，外徑70mm，即 3． 軸上的載荷： （1） 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖 （2） 繪制垂直面彎矩圖 軸承支承反力： 由兩邊對稱，知截面c的彎矩也對稱，截面c在垂直彎矩為： （3） 繪制水平面彎矩圖 截面c在水平面上彎矩為： （4） 繪制合成彎矩圖 （5） 繪制扭矩圖： （6） 繪制當量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪切力按脈動循環(huán)變化，取α=1，截面c處的當量彎矩： （7）校核危險截面c的硬度： 由公式可知： 所以：該軸強度足夠。 錐齒輪設計結(jié)果報告 一、錐齒輪設計輸入?yún)?shù) 1. 傳遞功率 P 0.55 (kW) 2. 傳遞轉(zhuǎn)矩 T 262.63 (N.m) 3. 齒輪1轉(zhuǎn)速 n1 20.00 (r/min) 4. 齒輪2轉(zhuǎn)速 n2 5.00 (r/min) 5. 傳動比 i 4.00 6. 齒數(shù)比 U 4.00 7. 預定壽命 H 10000 (小時) 8. 原動機載荷特性 均勻平穩(wěn) 9. 工作機載荷特性 輕微振動 二、材料及熱處理 1. 齒面類型 硬齒面 2. 熱處理質(zhì)量要求級別 MQ 3. 齒輪 1 的材料及熱處理 材料名稱 40Cr 熱處理 表面淬火 硬度范圍 48～55(HRC) 硬度取值 51 (HRC) 接觸強度極限應力 σb(H1) 1177 (N/mm^2) 接觸強度安全系數(shù) S(H1) 1.10 彎曲強度極限應力 σb(F1) 333 (N/mm^2) 彎曲強度安全系數(shù) S(F1) 1.40 4. 齒輪 2 的材料及熱處理 材料名稱 45 熱處理 表面淬火 硬度范圍 45～50(HRC) 硬度取值 48 (HBS) 接觸強度安全系數(shù) S(H2) 1.10 彎曲強度極限應力 σb(F2) 321 (N/mm^2) 彎曲強度安全系數(shù) S(F2) 1.40 彎曲強度許用應力 [σ](F2) 441 (N/mm^2) 三、齒輪基本參數(shù)(mm) 項目名稱 齒輪 1 齒輪 2 1. 大端模數(shù) m 4.00 2. 齒 數(shù) z 22 88 3. 大端分度圓直徑 de 88.00 352.00 4. 分錐度（度）δ 14.0362 75.9638 5. 切向變位系數(shù) xt 0.00 0.00 6. 法向變位系數(shù) x 0.00 0.00 7. 外錐距 Re 181.42 8. 齒寬系數(shù) φR 0.30 9. 齒 寬 B 47.62 10. 軸線夾角 ∑ 90.0000 （度） 11. 頂 隙 不等頂隙 12. 平均分度圓直徑 dm 74.80 299.20 13. 中錐距 Rm 154.20 14. 平均模數(shù) Mm 3.40 15. 齒頂高 Ha 4.00 4.00 16. 齒根高 Hf 4.80 4.80 17. 齒頂角 θa（度） 1.2631 1.2631 18. 齒根角 θf（度） 1.5156 1.5156 19. 頂錐角 δa（度） 15.2993 77.2268 20. 齒頂角 δf（度） 12.5206 74.4482 21. 齒頂圓直徑 da 95.76 353.94 22. 冠頂距 AK 175.03 40.12 23. 大端分度圓齒厚 s 6.28 6.28 24. 大端分度圓法向弦齒厚 s 6.28 6.28 25. 大端分度圓法向弦齒高 hn(_) 4.07 3.97 26. 當量齒數(shù) zv 22.68 362.83 27. 導圓半徑 rτ 0.00 28. 端面重合度 εvα 1.76 29. 軸向重合度 εvβ 0.00 30. 法向重合度 εvαn 1.76 31. 中點分度圓的切向力 Ft 7022.06 32. 徑向力 Fr 2479.51 619.88 33. 軸向力 Fx 619.88 2479.51 34. 齒輪速度 Vm 0.08 35. 支承情況 兩輪皆兩端支承 四、接觸強度、彎曲強度校核結(jié)果和參數(shù) 1. 齒輪1接觸強度許用應力[σH]1 1446.38 (N/mm^2) 2. 齒輪2接觸強度許用應力[σH]2 1412.87 (N/mm^2) 3. 接觸強度計算應力σH 910.19 (N/mm^2) 滿足 4. 齒輪1彎曲強度許用應力[σF]1 457.33 (N/mm^2) 5. 齒輪1彎曲強度計算應力σF 284.12 (N/mm^2) 滿足 6. 齒輪2彎曲強度許用應力[σF]2 440.80 (N/mm^2) 7. 齒輪2接觸強度計算應力σF 258.54 (N/mm^2) 滿足 1. 圓 周 力 Ft 7022.06 (N) 2. 齒輪線速度 Vm 0.08 (m/s) 3. 使用系數(shù) Ka 1.25 4. 動載系數(shù) Kv 1.00 5. 齒向載荷分布系數(shù) Khb 1.65 6. 齒間載荷分布系數(shù) Kha 1.00 7. 是否修形齒輪 否 8. 節(jié)點區(qū)域系數(shù) Zh 2.50 9. 材料的彈性系數(shù) ZE 189.80 10. 接觸強度重合度系數(shù) Ze 0.86 11. 接觸強度螺旋角系數(shù) Zb 1.00 12. 重合、螺旋角系數(shù) Zeb 0.86 13. 錐齒輪系數(shù) Zk 1.00 14. 接觸疲勞壽命系數(shù) Zn 1.35 15. 是否允許有一定量的點蝕 是 16. 潤滑油膜影響系數(shù) Zlvr 0.97 17. 潤滑油粘度（50度） 120.00 18. 工作硬化系數(shù) Zw 1.00 19. 接觸強度尺寸系數(shù) Zx 1.03 20. 齒向載荷分布系數(shù) Kfb 1.65 21. 齒間載荷分布系數(shù) Kfa 1.00 22. 抗彎強度重合度系數(shù) Ye 0.67 23. 抗彎強度螺旋角系數(shù) Yb 1.00 24. 抗彎強度重合、螺旋角系數(shù) Yeb 0.67 25. 復合齒形系數(shù) Yfs 4.70 4.28 26. 壽命系數(shù) Yn 1.00 1.00 27. 齒根圓角敏感系數(shù) Ydr 0.95 0.95 28. 齒根表面狀況系數(shù) Yrr 1.00 1.00 29. 尺寸系數(shù) Yx 1.01 1.01 30. 載荷類型 靜載荷 31. 齒根表面粗糙度 Rz≤16μm 32. 基本齒條類別 hf/Mnm = 1.25, pf/Mnm = 0.20 五、齒輪精度 項目名稱 齒輪 1 齒輪 2 1. 第一組精度 7 7 2. 第二組精度 7 7 3. 第三組精度 7 7 4. 齒輪副側(cè)隙 a 5. 齒輪副法向側(cè)隙公差 A 漸開線圓柱齒輪傳動設計報告 一、設計信息 　　設計者 Name=ss 　　設計單位 Comp=ss 　　設計日期 Date=2007-4-16 　　設計時間 Time=20:12:23 二、設計參數(shù) 　　傳遞功率 P=0.50710 (kW) 　　傳遞轉(zhuǎn)矩 T=968.45958 (N.m) 　　齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=5 (r/min) 　　齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=1.25000 (r/min) 　　傳動比 i=4 　　原動機載荷特性 SF=輕微振動 　　工作機載荷特性 WF=均勻平穩(wěn) 　　預定壽命 H=10000 (小時) 三、布置與結(jié)構(gòu) 　　結(jié)構(gòu)形式 ConS=閉式 　　齒輪1布置形式 ConS1=對稱布置 　　齒輪2布置形式 ConS2=對稱布置 四、材料及熱處理 　　齒面嚙合類型 GFace=軟齒面 　　熱處理質(zhì)量級別 Q=ML 　　齒輪1材料及熱處理 Met1=40Cr<調(diào)質(zhì)> 　　齒輪1硬度取值范圍 HBSP1=235-275 　　齒輪1硬度 HBS1=255 　　齒輪1材料類別 MetN1=0 　　齒輪1極限應力類別 MetType1=5 　　齒輪2材料及熱處理 Met2=40Cr<調(diào)質(zhì)> 　　齒輪2硬度取值范圍 HBSP2=235-275 　　齒輪2硬度 HBS2=255 　　齒輪2材料類別 MetN2=0 　　齒輪2極限應力類別 MetType2=5 五、齒輪精度 　　齒輪1第Ⅰ組精度 JD11=7 　　齒輪1第Ⅱ組精度 JD12=7 　　齒輪1第Ⅲ組精度 JD13=7 　　齒輪1齒厚上偏差 JDU1=F 　　齒輪1齒厚下偏差 JDD1=L 　　齒輪2第Ⅰ組精度 JD21=7 　　齒輪2第Ⅱ組精度 JD22=7 　　齒輪2第Ⅲ組精度 JD23=7 　　齒輪2齒厚上偏差 JDU2=F 　　齒輪2齒厚下偏差 JDD2=L 六、齒輪基本參數(shù) 　　模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=6 　　端面模數(shù) Mt=6.00000 　　螺旋角 β=0.0000000 (度) 　　基圓柱螺旋角 βb=0.0000000 (度) 　　齒輪1齒數(shù) Z1=22 　　齒輪1變位系數(shù) X1=0.00 　　齒輪1齒寬 B1=117.77755 (mm) 　　齒輪1齒寬系數(shù) Φd1=1.78451 　　齒輪2齒數(shù) Z2=88 　　齒輪2變位系數(shù) X2=0.00 　　齒輪2齒寬 B2=117.77755 (mm) 　　齒輪2齒寬系數(shù) Φd2=0.44613 　　總變位系數(shù) Xsum=0.00000 　　標準中心距 A0=330.00000 (mm) 　　實際中心距 A=330.00000 (mm) 　　齒數(shù)比 U=4.00000 　　端面重合度 εα=1.70920 　　縱向重合度 εβ=0.00000 　　總重合度 ε=1.70920 　　齒輪1分度圓直徑 d1=132.00000 (mm) 　　齒輪1齒頂圓直徑 da1=144.00000 (mm) 　　齒輪1齒根圓直徑 df1=117.00000 (mm) 　　齒輪1齒頂高 ha1=6.00000 (mm) 　　齒輪1齒根高 hf1=7.50000 (mm) 　　齒輪1全齒高 h1=13.50000 (mm) 　　齒輪1齒頂壓力角 αat1=30.527564 (度) 　　齒輪2分度圓直徑 d2=528.00000 (mm) 　　齒輪2齒頂圓直徑 da2=540.00000 (mm) 　　齒輪2齒根圓直徑 df2=513.00000 (mm) 　　齒輪2齒頂高 ha2=6.00000 (mm) 　　齒輪2齒根高 hf2=7.50000 (mm) 　　齒輪2全齒高 h2=13.50000 (mm) 　　齒輪2齒頂壓力角 αat2=23.247191 (度) 　　齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=9.41677 (mm) 　　齒輪1分度圓弦齒高 hh1=6.16816 (mm) 　　齒輪1固定弦齒厚 sch1=8.32229 (mm) 　　齒輪1固定弦齒高 hch1=4.48534 (mm) 　　齒輪1公法線跨齒數(shù) K1=2 　　齒輪1公法線長度 Wk1=28.41791 (mm) 　　齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=9.42428 (mm) 　　齒輪2分度圓弦齒高 hh2=6.04206 (mm) 　　齒輪2固定弦齒厚 sch2=8.32229 (mm) 　　齒輪2固定弦齒高 hch2=4.48534 (mm) 　　齒輪2公法線跨齒數(shù) K2=10 　　齒輪2公法線長度 Wk2=175.66641 (mm) 　　齒頂高系數(shù) ha*=1.00 　　頂隙系數(shù) c*=0.25 　　壓力角 α*=20 (度) 　　端面齒頂高系數(shù) ha*t=1.00000 　　端面頂隙系數(shù) c*t=0.25000 　　端面壓力角 α*t=20.0000000 (度) 七、檢查項目參數(shù) 　　齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.06012 　　齒輪1齒圈徑向跳動公差 Fr1=0.04792 　　齒輪1公法線長度變動公差 Fw1=0.03342 　　齒輪1齒距極限偏差 fpt(±)1=0.01919 　　齒輪1齒形公差 ff1=0.01565 　　齒輪1一齒切向綜合公差 fi'1=0.02090 　　齒輪1一齒徑向綜合公差 fi''1=0.02709 　　齒輪1齒向公差 Fβ1=0.01987 　　齒輪1切向綜合公差 Fi'1=0.07577 　　齒輪1徑向綜合公差 Fi''1=0.06709 　　齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb(±)1=0.01803 　　齒輪1螺旋線波度公差 ffβ1=0.02090 　　齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx(±)1=0.01987 　　齒輪1齒向公差 Fb1=0.01987 　　齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01987 　　齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00993 　　齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.07674 　　齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.30696 　　齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.11124 　　齒輪2齒圈徑向跳動公差 Fr2=0.07044 　　齒輪2公法線長度變動公差 Fw2=0.04743 　　齒輪2齒距極限偏差 fpt(±)2=0.02177 　　齒輪2齒形公差 ff2=0.02060 　　齒輪2一齒切向綜合公差 fi'2=0.02542 　　齒輪2一齒徑向綜合公差 fi''2=0.03068 　　齒輪2齒向公差 Fβ2=0.00630 　　齒輪2切向綜合公差 Fi'2=0.13184 　　齒輪2徑向綜合公差 Fi''2=0.09861 　　齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb(±)2=0.02046 　　齒輪2螺旋線波度公差 ffβ2=0.02542 　　齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx(±)2=0.00630 　　齒輪2齒向公差 Fb2=0.00630 　　齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630 　　齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00315 　　齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.08708 　　齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.34832 　　中心距極限偏差 fa(±)=0.04121 八、強度校核數(shù)據(jù) 　　齒輪1接觸強度極限應力 σHlim1=525.6 (MPa) 　　齒輪1抗彎疲勞基本值 σFE1=434.4 (MPa) 　　齒輪1接觸疲勞強度許用值 [σH]1=728.4 (MPa) 　　齒輪1彎曲疲勞強度許用值 [σF]1=308.4 (MPa) 　　齒輪2接觸強度極限應力 σHlim2=525.6 (MPa) 　　齒輪2抗彎疲勞基本值 σFE2=434.4 (MPa) 　　齒輪2接觸疲勞強度許用值 [σH]2=728.4 (MPa) 　　齒輪2彎曲疲勞強度許用值 [σF]2=308.4 (MPa) 　　接觸強度用安全系數(shù) SHmin=1.00 　　彎曲強度用安全系數(shù) SFmin=1.40 　　接觸強度計算應力 σH=638.2 (MPa) 　　接觸疲勞強度校核 σH≤[σH]=滿足 　　齒輪1彎曲疲勞強度計算應力 σF1=124.2 (MPa) 　　齒輪2彎曲疲勞強度計算應力 σF2=114.2 (MPa) 　　齒輪1彎曲疲勞強度校核 σF1≤[σF]1=滿足 　　齒輪2彎曲疲勞強度校核 σF2≤[σF]2=滿足 九、強度校核相關系數(shù) 　　齒形做特殊處理 Zps=不處理 　　齒面經(jīng)表面硬化 Zas=表面硬化 　　齒形 Zp=一般 　　潤滑油粘度 V50=120 (mm^2/s) 　　有一定量點饋 Us=允許 　　小齒輪齒面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm ) 　　載荷類型 Wtype=靜強度 　　齒根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm ) 　　刀具基本輪廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38 　　圓周力 Ft=14673.63000 (N) 　　齒輪線速度 V=0.03456 (m/s) 　　使用系數(shù) Ka=1.10000 　　動載系數(shù) Kv=1.00159 　　齒向載荷分布系數(shù) KHβ=1.66430 　　綜合變形對載荷分布的影響 Kβs=1.51185 　　安裝精度對載荷分布的影響 Kβm=0.15244 　　齒間載荷分布系數(shù) KHα=1.10000 　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) Zh=2.49457 　　材料的彈性系數(shù) ZE=189.80000 　　接觸強度重合度系數(shù) Zε=0.87384 　　接觸強度螺旋角系數(shù) Zβ=1.00000 　　重合、螺旋角系數(shù) Zεβ=0.87384 　　接觸疲勞壽命系數(shù) Zn=1.45871 　　潤滑油膜影響系數(shù) Zlvr=0.95000 　　工作硬化系數(shù) Zw=1.00000 　　接觸強度尺寸系數(shù) Zx=1.00000 　　齒向載荷分布系數(shù) KFβ=1.66430 　　齒間載荷分布系數(shù) KFα=1.10000 　　抗彎強度重合度系數(shù) Yε=0.68880 　　抗彎強度螺旋角系數(shù) Yβ=1.00000 　　抗彎強度重合、螺旋角系數(shù) Yεβ=0.68880 　　壽命系數(shù) Yn=1.00000 　　齒根圓角敏感系數(shù) Ydr=1.00000 　　齒根表面狀況系數(shù) Yrr=1.00000 　　尺寸系數(shù) Yx=0.99400 　　齒輪1復合齒形系數(shù) Yfs1=4.30498 　　齒輪1應力校正系數(shù) Ysa1=1.56256 　　齒輪2復合齒形系數(shù) Yfs2=3.95933 　　齒輪2應力校正系數(shù) Ysa2=1.78230