跨坐式城市单轨交通驱动系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前 言 城市交通是城市的大动脉 ,它的发展直接影响着城市经济的发展。 随着时代的进步 ,经济的不断发展 ,人口逐年增加 ,城市面积也不断扩大 ,而城市汽、电力急剧增加 ,加重了原有狭窄道路的负荷 ,道路交通十分紧张 ,使城市交通成为当前面临的一个十分严峻的问题。现代城市需要高速而又便捷的交通来运送市民上、下班 ,购物和娱乐 ,为适应这一需要 ,必须建立以快速交通为主 ,公共电汽车为辅的综合公共交通系统。 在中国 目前已发展了 跨坐式 单轨交通系统 ,它的最大运量低于地铁 ,近似于轻轨交通。这种城市单轨交通 ,作为一种新型的现代化交通工具 ,正以它突出的优越性越来越受到人们的青睐 ,并在应用中不断趋于完善和提高。 在城市轨道交通的交通制式方面，跨座式在日本成熟应用 40 年的基础上，现已成功地在重庆轻轨较新线一期工程中得到很好的应用。目前已在正式运营中，相信随着重庆轻轨的投入运营，具有我国特色的跨座式单轨城市轨道交通将会越来越得到我国城市轨道交通建设市场的青睐和重视。 研究大功率城市轨道牵引驱动装置是城市轨道交通发展趋势的一种要求。能大大的提高城市轨道交通的通勤能力，满足城市发展的需要。 牵引驱动装置最原始的结构式上世纪初现在美国后在法国所应用的 直接式驱动装置，即没有传动机构，而将牵引电机的电枢直接装在电车的动轴上的一种驱动装置。几乎是在同一时期，由美国工程师 计试制成功的轴支撑式牵引电动机驱动装置，在干线机车上得到广泛应用。 而单轨城市轨道交通驱动系统与常规地铁相比也存在着诸多不同。其中的一点就是常规地铁由于空间比较大以及结构上的特点，电机轴与车轴是平行布置的，而单轨的电机安装的转向架构架侧面，电机轴与车轴之间存在 90度的轴交角。轨道交通车辆动力转向架驱动装置是驱动车辆运行的重要装置，其设计是否合理不仅直接影响到转向架的结构形式 ，而且影响到车辆动力性能的好坏。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . I . 1章绪 论 . 1 . 1 . 1 . 2 第 2章 跨坐式城市轨道车辆牵引驱动系统装置 . 3 . 3 . 3 第 3章 牵引驱动装置总布置设计 . 5 . 5 . 7 速器类型的选择 . 8 本参数 . 8 . 8 择牵引电机的容量 . 9 表选取牵引电动机 . 10 . 10 . 10 动比的分配 . 10 . 11 . 11 . 11 . 11 第 4章 齿轮的设计和计算 . 12 . 12 . 12 . 12 . 12 . 13 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 . 16 . 17 料选择 . 17 择小齿轮齿数 . 17 齿面接触强度设 计 . 17 . 18 齿根弯曲强度设计 . 19 齿根弯曲强度设计设计计算 . 20 何尺寸计算 . 20 . 21 第 5章 减速箱轴的设计和计算 . 22 . 22 . 22 . 23 . 23 . 24 . 25 . 25 定许用应力 . 25 . 25 . 25 . 26 . 27 . 28 . 28 . 28 . 29 . 30 第 6章 相关结构说明 . 31 . 31 . 31 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 . 32 第 7章 结论与展望 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 城市的发展带动了整个城市轨道交通的快速发展。单轨交通是其中的一种，它有着与常规地铁比较明显的区别，它有自己独特的方式和较为灵活的发展条件。在未来城市轨道交通发展过程中，必将会发挥重要的作用。 本设计是通过分析跨坐式城市轨道交通的发展现 状和市场需求，在选定了轨道车辆动力转向架驱动装置类型的基础上，进行驱动装置的总体设计。通过选择 减速齿轮箱的结构形式、确定齿轮箱总体尺寸和齿轮的主要尺寸参数，完成了减速齿轮箱的结构设计。 关键词： 单轨，动力转向架，驱动装置，设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of it It In a is by of in on of to s by of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章绪 论 坐式城市轨道交通的发展现状和市场要求 随着我国城市化进程的加快，城市交通拥堵 ,事故频繁，环境污染等交通问 题日益成为城市发展的难题。城市轨道交通以其大运量，高速准时，节省空间及能源等特点，已逐渐成为我国城市交通发展的主流。在城市轨道交通系统中，跨坐式单轨交通制式因其线路占地少，可实现大坡度，小曲率线径运行，且线路构造简单，噪声小，乘坐舒适，安全性好等优点 而逐渐受到关注。 我国城市的现有的交通系统存在诸多问题，比较突出的有三个方面：高峰时段堵塞和拥挤严重；交通结构单一；对环境的影响较大。导致交通不畅的根本原因在于现有的城市交通结构过于单一，大、中运量的轨道交通在城市交通中的比重太小。市区的旅客运输主要由公共汽车、无轨电车等常规公交工具和自行车承担。迄今为止，全国只有北京、上海和广州三个城市有地铁和轻轨运营线，而且运营里程都不长，依然不能满足日益增长的交通需求。要从根本上解决我国城市交通存在的问题，就必须调整现有的交通结构，建立综合交通系统。规划和建设综合交通 系统的首要任务是合理规划和发展各种轨道交通。作为中等运量的轨道交通，跨座式单轨交通是符合我国城市需求的交通形式。相应的转向架驱动系统技术也必须保持技术创新才能满足发展需要。 坐式城市轨道交通的发展方向 城市轨道交通建设对城市的土地开发、交通结构、经济发展和城市环境的影响特别大。因此，城市轨道交通线网规划的科学性、合理性、经济性与可操作性是轨道交通建设中至关重要的一环。为此，在城市轨道交通线网规划中要做好以下几点： 1） 线网规划与城市发展规划要协调城市轨道交通线网规划是城市发展总体规划的重要 组成部分。因此 ,线网规划必须与城市总体规划相匹配，与城市的经济走廊相适应。还要根据城市规划的发展方向留有向外延伸的可能性，以适应都市的未来发展。线网规划要结合城市轨道沿线的工程地质、水文条件以及沿线城市环境，经过技术、经济方案比较 ,环境评估后，慎重地选择地下、高架和地面三种线路敷设方式。既要节省投资 ,降低运营成本，又有利于乘客的出入换乘。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2）线网规划要满足城市主干客流的交通需求。重点研究城市土地的利用形态、人口与商业分布特征和现在、未来的路网客流分布特点。使轨道交通能最大限度地分担城市交通大通道的 客流，提高其分担城市公共客流的比率。要以最短的线路连接城市的交通枢纽、商业文娱中心和城市生活区等客流集散量巨大的场所。避免个别线路、站点负荷过大或过小的现象。城市轨道的线网骨架规划，在远期目标上，先对近期需要修建的各条线路的必要性和紧迫性进行充分的论证。 3） 线网规划要处理好轨道交通系统内各线路间的整体衔接与协调，特别是各线路间的换乘与接驳。重点研究各线路的相交形式和相交点，设置方便乘客换乘的枢纽，尽量缩短乘客的行走距离和人流交叉。与地面公交系统要无缝衔接，尤其要重视与地面其他公交的换乘接驳。结合 轨道线路的走向 ,站点及出入口的位置，合理调整公交站点及线路走向，使其既利于轨道交通集散大宗客流，又尽量减少与城市轨道交通平行的公交线路，避免轨道交通与地面交通竞争客流。 4） 几种城市轨道交通方式要协调发展。综合分析各种轨道交通的特点、优势及城市现有的客流、 经济 规模与发展倾向，做到“宜地铁，才地铁；宜轻轨，则轻轨。”不要把目光局限于地铁。对于大型或特大型城市的中心区域应充分利用地下铁路的特点而优先发展地下铁路。对客流量不太大且灵活，修建地铁不经济，就应转向轻轨交通系统，轻轨系统还特别适用于城市的坡道较大 或城市弯曲的大中型城市。新型城市有轨电车在一些经济规模和城市规模不太大，城市客流量不多的中小城市很有发展前景。市郊铁路可用于快速连接市中心与郊区 本参数 车辆设计采用 6 节编组，其中 2/3 转向架为动力转向架，端部转向架及两辆中间车辆靠端部的转向架为非动力转向架。取轴重 T 11t，车辆构造速度 v=80 /h。走行轮采用 1006 外径（动态直径 982）的橡胶轮胎。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 跨坐式城市轨道车辆牵引驱动系统装置 引驱动系统的结构特点 驱动装置由驱动电机、联轴节、齿轮减速箱等组成，全部放在构架外侧。 在齿轮箱体上安装速度发电机，以检测车辆的运行速度。转向架基础制动装置为盘形制动，制动盘安装在齿轮减速箱的两级从动齿轮轴上。由于受空间和重量限制，需采用小直径、大容量的制动盘。跨坐式转向架不设一系悬挂装置，由充气橡胶轮胎的弹性替代其作用。二系悬挂装置用空气弹簧直接支承车体，空气弹簧安装在构架上，为无摇枕结构。 驱动装置的作用就是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩，利用轮轨的粘着机理，驱使机车或者动车沿着钢轨运行。驱动装置是一种减速装置，用来使高转速，小扭矩的牵引电动机驱动具有较大阻力矩的动轴。而城市 轨道车辆只有动车才具有驱动装置，它对驱动装置有以下要求： （ 1） 驱动装置应保证能使牵引电机功率得到有效的发挥。 （ 2） 电动机电枢轴应尽量与车轴布置在同一高度上，以减少线路的不平顺对齿轮的动作用力。 （ 3） 电动机在安装上应有减振措施。 （ 4） 驱动装置应不妨碍小直径动轮的使用。 （ 5） 驱动装置本身应该简单可靠，具有最少量的磨耗件。 （ 6） 当牵引电动机或驱动机构发生损坏时，应易于拆卸。 道车辆转向架的基本作用和要求 转向架是支承车体并担负车辆沿轨道走行的支承走行装置。为了便于通过曲线，在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向架可以绕一中心轴 相对车体转动。为了改善车辆的运行品质和满足运行要求，在转向架上设有弹簧减振装置和制动装置。对于动车，转向架上还装有牵引电机和减速机构，以驱动车辆运行，这种转向架称为动力转向架。 铁路运输发展的初其，世界各国大多采用将轮对直接安装于车体下面的二轴车结构。由于要通过小半径曲线，二轴车的轴距不能太大；此外，车辆载重、长度和容积买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 均受到限制。把两个或多个轮对用专门的构架连接，组成一个小车，则称为转向架，车体坐落在两转向架上。由于这种转向架结构且有许多明显的优点，现代大多数轨道车辆的走行装置采用转向架的结构形式。 转向 架可以说是铁道车辆上最重要的部件之一，它直接承载车 体 重量，保证车辆顺利通过曲线。同时，转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。 其基本作用及要求如下： 1） 车辆采用转向架可以增加车辆的载重、长度和容积，提高列车运行速度，以满足运输发展的需要。 2） 保证在正常运行条件下，车体都能可靠地坐落在转向架上，通过轴承装置使轮胎沿轨道的滚动转化为车体沿线路运行的平动。 3） 支承车体，承受并传递从车体至轮对之间或轮轨至车体之间的各种载荷及作用，并使轴重均匀分配。 4） 保证车辆安全运行，能灵活地沿 直线线路运行及顺利地通过曲线。 5） 转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平衡性、安全性和可靠性。 6） 充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。 7） 转向架是车辆的一个独立部件。在转向架与车体之间尽可能减小连接件，并要求结构简单，装拆方便，以便于转向架可单独制造和检修。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 牵引驱动装置总布置设计 动装置的设 计原则 驱动装置既要确保牵引电动机的输出功率可靠地传递给轮对，同时又要隔离轮轨冲击对电动机的影响。作为转向架的重要部件，驱动装置决定着转向架的运行性能和牵引性能。对一台理想驱动装置的要求有以下几个方面： 1)驱动装置应具有旋转弹性。 机车起动时，特别是重载启动时，牵引电动机受有相当大的启动电流，牵引电动机所发挥的旋转力矩存在着较强烈的脉冲，这会引起整个系统发生振动。在采用刚性轴支承式传动装置的机车上，它们直接传至轮对。轮对出现滑动现象，影响粘着利用，机车牵引力不能得到充分发挥。架悬式驱动装置常采用具有一定弹 性的联轴器，将电机和轮对连接起来。具有旋转弹性的驱动装置，由于弹性元件吸收振动而使粘着利用获得改善，机车牵引力也将有所提高。 2)不约束轮对的垂向运动，即对一系弹簧垂向弹性的影响应尽量小。 轮对通过一系弹簧悬挂装置和轴箱定位活节连接装置同转向架构架呈弹性连接。作用在轮对上的各种力都经过这些装置直接传递给转向架构架。假如驱动装置对轴箱弹簧有垂向内阻力存在，那么，作用在轮对上的各种力，有一部分将按驱动装置和一系弹簧悬挂装置两者弹性常数的比例关系由驱动装置传递。换句话说，就是驱动装置参与了一系弹簧悬挂装置的作用。 而后者不再以原设计参数工作。因此，驱动装置与转向架构架的垂向弹性连接刚度应足够的小，以不影响一系悬挂装置的垂向工作状态为原则。若是驱动装置对垂向弹性有较大影响时，则必须减小一系弹簧悬挂装置弹簧的弹性常数，以保证总的弹性常数。 3)不约束轮对的横向运动，即对轮对的横向弹性不发生影响或影响尽量地小。 机车动车在线路上运行时，轮对上作用有横向力和横向冲击。为了缓和和减小这冲击和作用力，轮对和构架之间的连接装置应具有一定的横向弹性。假如驱动装置对轮对的横向运动有内阻力存在，那么，作用在轮对上的各横向力，有一部分将按 它们之间弹性常数的比例关系由驱动装置传递。而后者本身也承受这些附加的横向力。所以，在设计驱动装置时，应当考虑到轮对的定位、导向和弹性都仅只由轴箱弹簧装置和轴箱定位活节连接装置来保证。而驱动装置尽量不影响或者尽可能小地影响轮对的横向运动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 4)不约束轮对的角位移，即对轮对相对构架的侧滚和摇头运动不发生影响或影响尽量地小。 轴支承式牵引驱动装置的电机常利用滚动或滑动轴承，两点支撑在车轴上，一点悬挂在构架上。当轮对相对构架产生角位移运动时，电机悬挂装置仅应平衡驱动力矩，而不应约束轮对的角位移运动。架承式牵引驱动装 置的电机常三点刚性或弹性安装在构架上，电机与轮对间通过联轴器连接，传递驱动力矩。由于联轴器的万向作用，可将电机的驱动力矩有效地传递给轮对，而不对轮对产生角位移约束。驱动装置中，影响轮对的角位移的元件是电机悬挂装置或联轴器，因此，其结构和弹性参数设计，需考虑有效地驱动轮对，而尽量小地影响轮对相对构架的角位移。若设计不当，将会使轮对的跳动激扰直接传递给构架，影响转向架的性能。 5)除轮对外，其他零部件应尽可能都是簧承质量。 机车的非簧承质量越大，机车通过钢轨接头和道岔时所引起的垂直加速度和垂直冲击就越大。这种冲 击力随机车运行速度的提高而急剧增大。高速机车特别希望非簧承质量尽可能地小，以减小轮对的动力作用及其所引起的轴重变化和改善牵引力的传递。 6)传动元件在发生持续或断续轴位移时不引起外部惯性力，即不发生不平衡的作用力。 机车的轴重，是在机车组装和调试完毕后逐个称出的，并经调整轴箱弹簧达到基本均衡。由于转向架构架、车轴活节式连接装置和电机机座等制造误差、轴箱弹簧调整的误差及其位置变化等原因，在机车运行过程中轴位移实际上是连续发生的。在关节驱动装置中，由于车轴位移而造成的均衡元件偏心 (该元件回转速度变化的频率为动轴 转数的两倍 )，会产生不平衡力。不平衡力的大小与关节驱动装置的结构有关。关节驱动装置双边布置时，两边都有相应的轴位移，彼此总是保持持续平衡。关节驱动装置布置在两边并靠近车轮时，还存在着动态不平衡 (其值与关节驱动装置间的距离有关 )。这种不平衡无法平衡。 7)传动元件在发生持续或断续轴位移时，不引起内部惯性力。 轮对每转一圈都会引起连杆和平衡元件发生运动而产生附加的内部惯性力。若轮对短时加速度达 209 左右，则短时轴位移所产生的不平衡力和内部惯性力将达到极高的瞬时值。因为不平衡力和内部惯性力同机车运行速度的平方成正 比地增长，所以很快就会达到临界状态。采用具有不平衡力和惯性力的传动装置不仅在振动和运行技术方面，而且在应力和结构方面都将造成很大的困难。不平衡力和内部惯性力的关系对各种连杆传动装置是不同的，只能作一个总的评论 :一般在轴位移相同时，不平衡力较买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 小者，其内部惯性力就较大。 8)驱动装置应当不易磨损及无须维护。 9)驱动装置应允许轮对有足够的横动量。 为使机车动车，特别是三轴转向架的机车通过曲线时不致产生过大的导向力和构架力。中间轮对有一定的横向移动一横动量，使其能在此范围内自由摆动因此要求驱动装置对此横向位移不产 生内阻力或者尽量减小其影响 动系统的方案选择 架悬式牵引电动机驱动装置被完全装置在转向架上。车辆运行时，它随构架一起，相对轮对产生各个方向的位移。为了保证顺利地传递牵引电动机的转矩，在牵引电动机和轮对之间必须设有适应垂向和横向位移的运动元件。 空心轴式传动装置的优点是结构简单、重量轻；橡胶元件设在电机电枢轴和减速器之间，所传递的旋转力矩比设在大齿轮或空心轴和车轮间要小大约一个传动比的数值。所以该元件以致联轴器可设计得较小巧。橡胶联轴器和扭轴具有一定的旋转弹性，且固有振动频率低。保证了牵引电动机转矩比 较平稳。弹性元件变形小。所以橡胶联轴器的使用寿命较长，同时不需维护和润滑。 齿轮箱是承载部件，是个名副其实的减速箱。用球墨铸铁制成，两侧面呈波浪状，用以增大刚度和隔离噪音。上下箱结合面间采用有效地非研磨密封，维护方便。各轴承用润滑油或润滑脂润滑。齿轮箱一端通过安装在齿轮心上的两个滑动轴承支承在车轴上，而另一端通过具有球形橡胶衬套的吊杆悬挂在构架上。大齿轮的全部重量和齿轮箱重量的 2/3全由车轴支承，为簧下重量。小齿轮和齿轮箱的 1/3重量为簧上重量。 图 1架悬式牵引驱动装置 图中： 1 轮 对； 2 齿轮箱； 3 电机； 4 电机与转向架连接支座； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 速器类型的选择 如图 1示，减速箱由输入轴、中间轴、输出轴组成， 输入轴和中间轴之间采用弧齿锥齿轮传动，而中间轴与输出轴之间采用圆柱斜齿轮传动。齿轮减速箱通过螺柱固定在构架本体的轴套外侧，齿轮箱体的结构具有足够的刚度和强度， 以便支承两级齿轮， 同时安装盘形制动装置和速度发电机，制动盘直接安装在中间轴外端 图 1驱动装置原理图 本参数 车辆设计采用 6 节编组，其中 2/3 转向架为动力 转向架，端部转向架及两辆中间车辆靠端部的转向架为非动力转向架。取轴重 T 11t，车辆构造速度 v=80 /h。走行轮采用 1006 外径（动态直径 982）的橡胶轮胎。 引电机的选择 电动机的选用，首先要了解电动机的机械负载特性，根据机械负载的类型和特性来选择电动机的额定容量、额定转速、额定电压以及型式。要为某一生产机械选配一台电动机，首先要合理选择电动机的功率。通常根据生产机械负载的需要来选择电动机的功率，同时，还要考虑负载的工作制问题，也就是说，所选的电动机应适应机械负载的连接、短时或间断周期工作性质 。功率选用时不能太大，也不能太小。选小了，保证不了电动机和生产机械的正常工作；选大了，虽然能保证正常运行，但是不经济，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 电动机容量不能被充分利用，而且电动机经常不能满载运行，使得效率和功率因数不高。 其次，根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与频率同供电电源电压与频率相符合。电动机的转速一定要按生产机械铭牌上的要求选择，否则可能改变生产机械的性能。此外，电动机的结构、防护、冷却和安装形式，应适应使用环境条件的要求，并且要力求安装、调试、检修方便，以保证电机能安全可靠的运行。 择牵引电机 的容量 根据轮胎与地面的滚动摩擦系数范围为 210 ，取橡胶轮胎与水泥轨道梁之间的滚动摩擦系数为 6，用字母 力转向架每根车轴上应承担的驱动转矩 ： 式中， N 表示支承力。 式中， g 为重力加速度，取值为 A 为整个车辆的车轴数。 即 ， 错误 !未指定书签。 参考车辆以构造速度在平直 的轨道上运行计算，通过已知的车辆构造速度和走行轮的动态直径可以求得车轮转速，即， 代入数据，可得， n 432r/可得，电动机在作用在轮胎上的有效功率为 0/2 从电动机到轮胎的总效率为 23221 式中，321 , 分别为联轴器、轴承、齿轮的传动效率。根据机械设计课程设计中表 械传动 和摩擦副效率概略值，取 ，则 所以单轴所需的工作功率为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 d 56考虑到城市轨道交通运行的复杂条件，电动机所需功率相对于计算所得单轴功率取 电动机的功率为 表选取牵引电动机 根据机械设计手册选取 主要技术参数如下： 额定功率 定电压 V: 440 额定电流 A: 定转速 (r/ 3000 定传动比以及传动比的选择 传动比分配应注意以下几点 :(l)各级传动的传动比一般应在常用值范围内不应超过所允许的最大值，以符合其传动型式的动作特 点。 (2)各级传动间应到尺寸协调、结构匀称 ;各传动零件彼此间不应发生干涉碰撞 ;所有的传动件应便于安装。 (3)设计两级圆柱齿轮传动时，为便于采用浸油润滑方式，应高速级和低速级大齿轮的浸油深度大致相等。 传动比 通过转速之间的比值可以求得总的传动比如下： e 式（ 动比的分配 式（ 式中， i 表示第一级传动的传动比； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 i 表示第二级传动的传动比。 考虑到润滑条件，为使两级大齿轮直径相近， 故 力参数的计算 轴转速 轴 30001 r/轴 轴 223 各轴输入功率 轴 轴 轴 轴输入转矩 电动机轴的输出转矩 ： 56 511 轴 52262 轴 53363 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第 4 章 齿轮的设计和计算 齿轮传动是指用主、从动轮 齿轮 直接、传递运动和动力的装置 。 齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达 300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。通常设计时只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动，还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算。 速级齿轮计算 料选择 按照设计的要求，选用 锥齿轮传动；单轨为城市载客车辆，速度不高，故选 7 级精度（ ；材料选择 选择小齿轮材料为 40质 )，硬度为 280齿轮为 45钢（调质），硬度为 240者硬材料相差 40 择小齿轮齿数 20, 62 齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算， 3 2121 )(92.2 确定公式内的各计算数值： 试选载荷系数 3.1 计算小齿轮传递的转矩 51151 选取齿宽系数 查得材料的弹性影响系数 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 li m 1 600H M P a ； 大齿轮的接触疲劳强度极限 li m 2 550H M P a 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 计算应力循环次数 1011 53 6 0101(13 0 0 06060 10102 N 查得接触疲劳寿命系数 1 ; 2 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得 1 l i m 11 0 . 8 5 6 0 0 5 1 0H M P a M P 2 l i m 22 0 . 9 5 5 0 4 9 5H N M P a M P 齿面接触强度计算 计算小齿轮分度圆直径入 H 中的较小值 3 2121 )(92.2 1(52 计算圆周速度 V t /00060 1 计算齿宽 b 02 1 221 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数 011 计算载荷系数 根据 v=s,7 级精度，查得动载系数 s; 直齿轮，假设1 0 0 / b N m m . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 查得 1 H a F 查得使用系数 1；查得 7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时 bK 22 1 4 1(22 代入数据得 1(22 由 b/h=得 故载荷系数 4 4 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得， 311 计算模数 m 齿根弯曲强度设计 由弯曲强度的设计公式为 3 22121 1) 确定公式内的个计算值 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 001 ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限802 查得弯曲疲劳系数 K N, K 计算弯曲疲劳许用应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 取弯曲疲劳安全系数 s=， 111 0 . 8 0 5 0 0 2 8 5 . 7 11 . 4F N F M p a M p M p 222 计算载荷系数 K K=K 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 5 7 2 . 1 1A v F K 查齿形系数 查得 Y a, 取应力校正系数 查 得 Y a,