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减速器
电机
装置
驱动
设计
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带减速器的电机装置驱动设计,减速器,电机,装置,驱动,设计
- 内容简介：
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计算说明书一、YCTJ低转速电磁调速三相异步电机调速范围：额定转矩：191Nm标称功率：0.55KW二、计算总传动比和各级传动比1）总传动比2）因为：根据直齿：比较合理，取所以：三、运动参数及动力学计算1、计算各轴转速2、计算各轴功率6级或7级精度圆柱齿轮；=0.98所以：锥齿=0.973、计算各轴扭矩4、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级（2）选择齿轮齿数，取小齿轮齿数为，则大齿轮齿数为所以：实际传动比传动误差：，可用！齿数比：u=i=4（3）齿面接触强度设计：由设计公式进行试计算：即：mmi）确定公式内的各计算数值：试选载荷系数小齿轮传递的转矩：由机械设计手册，圆柱齿轮齿宽系数，选取齿宽系数由机械设计手册，查材料的弹性影响系数锻钢由机械设计手册，按齿面硬度中间值52HRC，查得大小齿轮的接触疲劳强度极限：由齿轮的工作应力循环次数N公式：齿轮工作寿命J每转一圈时，同一齿面啮合次数由接触疲劳寿命系数曲线可知：计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由公式：可知：ii）计算试算小齿轮分度圆直径代入较小值：计算圆周速度v：计算齿宽b：计算齿宽与齿高的比b/h：模数：齿高：计算载荷系数：根据v=0.06m/s，7级精度，由机械设计手册查动载荷系数：直齿轮，假设，查查使用系数表可知：查接触强度计算圆的齿向载荷分布系数表：查弯曲强度计算圆的齿向载荷分布系数曲线：所以：载荷系数：所以：按实际载荷系数校正所算的分度圆直径：由公式：计算模数m：iii）按齿根弯曲设计由弯曲强度的设计公式为：由齿轮弯曲疲劳强度极限，由齿轮弯曲疲劳寿命系数曲线可知： 计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数s=1.4，由公式：可知：计算载荷系数K：查取齿形系数及应力校正系数：计算大、小齿轮：，并加以比较：所以：小齿轮的数值大。设计计算：对此计算结果，齿面接触疲劳强度计算模数m（m=2.683mm），略大于由齿根弯曲疲劳强度计算模数m（m=2.569mm），由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.569，就近圆整为标准值m=2.75，按接触强度计算分度圆直径由取所以：iv）几何计算：分度圆直径：计算中心距：计算齿轮宽度：圆整：，v）验算：所以：，合适。 精度为7的圆锥齿轮：使用系数（原动机工作特性均匀平稳，工作机工作特性均匀平稳）1.动载荷系数，取齿轮载荷分布系数：，取齿间载荷分配系数：弹性系数（材料为锻钢）节点区域系数小齿轮材料40Cr（调质），硬度280HBS，大齿轮材料为45钢U为齿数比=4模数的确定：第一级锥齿输入齿轮轴，属悬臂轴直径31.7mm，选用圆柱滚子轴承，NF208，轴承内径40mm，轴承外径80mm，轴承宽度18mm。第二轴，直径49mm，长度为280mm，选用深沟球轴承61816，轴承内径80mm，轴承外径110mm，宽度16mm。由计算轴径其中小直齿键为：普通平键1811115输入轴的设计计算：（第二轴校核计算）1 按扭矩初算轴径：选用45钢调质处理，硬度217255HBS第二轴传递的扭矩求作用在齿轮上的力：因已知第二轴圆锥齿轮分度圆直径：而：为中心分度圆切向力（圆周力）为径向力为轴向力初步确定轴的最小直径根据公式：根据材料的选取及调质处理，查机械设计手册，=112于是有：2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：初步选择滚动轴承因轴承同时受到径向力和轴向力的作用，故选用深沟球轴承，参照工作要求，因最小轴径大于49mm。故选取，查询手册可知，深沟球轴承61810，轴承内径为50mm，外径70mm，即3 轴上的载荷：（1） 首先根据结构图作出轴的计算简图（2） 绘制垂直面弯矩图轴承支承反力：由两边对称，知截面c的弯矩也对称，截面c在垂直弯矩为：（3） 绘制水平面弯矩图截面c在水平面上弯矩为：（4） 绘制合成弯矩图（5） 绘制扭矩图：（6） 绘制当量弯矩图转矩产生的扭剪切力按脉动循环变化，取=1，截面c处的当量弯矩：（7）校核危险截面c的硬度：由公式可知：所以：该轴强度足够。锥齿轮设计结果报告一、锥齿轮设计输入参数 1. 传递功率 P 0.55 (kW) 2. 传递转矩 T 262.63 (N.m) 3. 齿轮1转速 n1 20.00 (r/min) 4. 齿轮2转速 n2 5.00 (r/min) 5. 传动比 i 4.00 6. 齿数比 U 4.00 7. 预定寿命 H 10000 (小时) 8. 原动机载荷特性 均匀平稳 9. 工作机载荷特性 轻微振动 二、材料及热处理 1. 齿面类型 硬齿面 2. 热处理质量要求级别 MQ 3. 齿轮 1 的材料及热处理 材料名称 40Cr 热处理 表面淬火 硬度范围 4855(HRC) 硬度取值 51 (HRC) 接触强度极限应力 b(H1) 1177 (N/mm2) 接触强度安全系数 S(H1) 1.10 弯曲强度极限应力 b(F1) 333 (N/mm2) 弯曲强度安全系数 S(F1) 1.40 4. 齿轮 2 的材料及热处理 材料名称 45 热处理 表面淬火 硬度范围 4550(HRC) 硬度取值 48 (HBS) 接触强度安全系数 S(H2) 1.10 弯曲强度极限应力 b(F2) 321 (N/mm2) 弯曲强度安全系数 S(F2) 1.40 弯曲强度许用应力 (F2) 441 (N/mm2) 三、齿轮基本参数(mm) 项目名称 齿轮 1 齿轮 2 1. 大端模数 m 4.00 2. 齿 数 z 22 88 3. 大端分度圆直径 de 88.00 352.00 4. 分锥度（度） 14.0362 75.9638 5. 切向变位系数 xt 0.00 0.00 6. 法向变位系数 x 0.00 0.00 7. 外锥距 Re 181.42 8. 齿宽系数 R 0.30 9. 齿 宽 B 47.62 10. 轴线夹角 90.0000 （度） 11. 顶 隙 不等顶隙 12. 平均分度圆直径 dm 74.80 299.20 13. 中锥距 Rm 154.20 14. 平均模数 Mm 3.40 15. 齿顶高 Ha 4.00 4.00 16. 齿根高 Hf 4.80 4.80 17. 齿顶角 a（度） 1.2631 1.2631 18. 齿根角 f（度） 1.5156 1.5156 19. 顶锥角 a（度） 15.2993 77.2268 20. 齿顶角 f（度） 12.5206 74.4482 21. 齿顶圆直径 da 95.76 353.94 22. 冠顶距 AK 175.03 40.12 23. 大端分度圆齿厚 s 6.28 6.28 24. 大端分度圆法向弦齿厚 s 6.28 6.28 25. 大端分度圆法向弦齿高 hn(_) 4.07 3.97 26. 当量齿数 zv 22.68 362.83 27. 导圆半径 r 0.00 28. 端面重合度 v 1.76 29. 轴向重合度 v 0.00 30. 法向重合度 vn 1.76 31. 中点分度圆的切向力 Ft 7022.06 32. 径向力 Fr 2479.51 619.88 33. 轴向力 Fx 619.88 2479.51 34. 齿轮速度 Vm 0.08 35. 支承情况 两轮皆两端支承 四、接触强度、弯曲强度校核结果和参数 1. 齿轮1接触强度许用应力H1 1446.38 (N/mm2) 2. 齿轮2接触强度许用应力H2 1412.87 (N/mm2) 3. 接触强度计算应力H 910.19 (N/mm2) 满足 4. 齿轮1弯曲强度许用应力F1 457.33 (N/mm2) 5. 齿轮1弯曲强度计算应力F 284.12 (N/mm2) 满足 6. 齿轮2弯曲强度许用应力F2 440.80 (N/mm2) 7. 齿轮2接触强度计算应力F 258.54 (N/mm2) 满足 1. 圆 周 力 Ft 7022.06 (N) 2. 齿轮线速度 Vm 0.08 (m/s) 3. 使用系数 Ka 1.25 4. 动载系数 Kv 1.00 5. 齿向载荷分布系数 Khb 1.65 6. 齿间载荷分布系数 Kha 1.00 7. 是否修形齿轮 否 8. 节点区域系数 Zh 2.50 9. 材料的弹性系数 ZE 189.80 10. 接触强度重合度系数 Ze 0.86 11. 接触强度螺旋角系数 Zb 1.00 12. 重合、螺旋角系数 Zeb 0.86 13. 锥齿轮系数 Zk 1.00 14. 接触疲劳寿命系数 Zn 1.35 15. 是否允许有一定量的点蚀 是 16. 润滑油膜影响系数 Zlvr 0.97 17. 润滑油粘度（50度） 120.00 18. 工作硬化系数 Zw 1.00 19. 接触强度尺寸系数 Zx 1.03 20. 齿向载荷分布系数 Kfb 1.65 21. 齿间载荷分布系数 Kfa 1.00 22. 抗弯强度重合度系数 Ye 0.67 23. 抗弯强度螺旋角系数 Yb 1.00 24. 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yeb 0.67 25. 复合齿形系数 Yfs 4.70 4.28 26. 寿命系数 Yn 1.00 1.00 27. 齿根圆角敏感系数 Ydr 0.95 0.95 28. 齿根表面状况系数 Yrr 1.00 1.00 29. 尺寸系数 Yx 1.01 1.01 30. 载荷类型 静载荷 31. 齿根表面粗糙度 Rz16m 32. 基本齿条类别 hf/Mnm = 1.25, pf/Mnm = 0.20 五、齿轮精度 项目名称 齿轮 1 齿轮 2 1. 第一组精度 7 7 2. 第二组精度 7 7 3. 第三组精度 7 7 4. 齿轮副侧隙 a 5. 齿轮副法向侧隙公差 A 渐开线圆柱齿轮传动设计报告 一、设计信息设计者 Name=ss设计单位 Comp=ss设计日期 Date=2007-4-16设计时间 Time=20:12:23二、设计参数传递功率 P=0.50710 (kW)传递转矩 T=968.45958 (N.m)齿轮1转速 n1=5 (r/min)齿轮2转速 n2=1.25000 (r/min)传动比 i=4原动机载荷特性 SF=轻微振动工作机载荷特性 WF=均匀平稳预定寿命 H=10000 (小时)三、布置与结构结构形式 ConS=闭式齿轮1布置形式 ConS1=对称布置齿轮2布置形式 ConS2=对称布置四、材料及热处理齿面啮合类型 GFace=软齿面热处理质量级别 Q=ML齿轮1材料及热处理 Met1=40Cr齿轮1硬度取值范围 HBSP1=235-275齿轮1硬度 HBS1=255齿轮1材料类别 MetN1=0齿轮1极限应力类别 MetType1=5齿轮2材料及热处理 Met2=40Cr齿轮2硬度取值范围 HBSP2=235-275齿轮2硬度 HBS2=255齿轮2材料类别 MetN2=0齿轮2极限应力类别 MetType2=5五、齿轮精度齿轮1第组精度 JD11=7齿轮1第组精度 JD12=7齿轮1第组精度 JD13=7齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L齿轮2第组精度 JD21=7齿轮2第组精度 JD22=7齿轮2第组精度 JD23=7齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L六、齿轮基本参数模数(法面模数) Mn=6端面模数 Mt=6.00000螺旋角 =0.0000000 (度)基圆柱螺旋角 b=0.0000000 (度)齿轮1齿数 Z1=22齿轮1变位系数 X1=0.00齿轮1齿宽 B1=117.77755 (mm)齿轮1齿宽系数 d1=1.78451齿轮2齿数 Z2=88齿轮2变位系数 X2=0.00齿轮2齿宽 B2=117.77755 (mm)齿轮2齿宽系数 d2=0.44613总变位系数 Xsum=0.00000标准中心距 A0=330.00000 (mm)实际中心距 A=330.00000 (mm)齿数比 U=4.00000端面重合度 =1.70920纵向重合度 =0.00000总重合度 =1.70920齿轮1分度圆直径 d1=132.00000 (mm)齿轮1齿顶圆直径 da1=144.00000 (mm)齿轮1齿根圆直径 df1=117.00000 (mm)齿轮1齿顶高 ha1=6.00000 (mm)齿轮1齿根高 hf1=7.50000 (mm)齿轮1全齿高 h1=13.50000 (mm)齿轮1齿顶压力角 at1=30.527564 (度)齿轮2分度圆直径 d2=528.00000 (mm)齿轮2齿顶圆直径 da2=540.00000 (mm)齿轮2齿根圆直径 df2=513.00000 (mm)齿轮2齿顶高 ha2=6.00000 (mm)齿轮2齿根高 hf2=7.50000 (mm)齿轮2全齿高 h2=13.50000 (mm)齿轮2齿顶压力角 at2=23.247191 (度)齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=9.41677 (mm)齿轮1分度圆弦齿高 hh1=6.16816 (mm)齿轮1固定弦齿厚 sch1=8.32229 (mm)齿轮1固定弦齿高 hch1=4.48534 (mm)齿轮1公法线跨齿数 K1=2齿轮1公法线长度 Wk1=28.41791 (mm)齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=9.42428 (mm)齿轮2分度圆弦齿高 hh2=6.04206 (mm)齿轮2固定弦齿厚 sch2=8.32229 (mm)齿轮2固定弦齿高 hch2=4.48534 (mm)齿轮2公法线跨齿数 K2=10齿轮2公法线长度 Wk2=175.66641 (mm)齿顶高系数 ha*=1.00顶隙系数 c*=0.25压力角 *=20 (度)端面齿顶高系数 ha*t=1.00000端面顶隙系数 c*t=0.25000端面压力角 *t=20.0000000 (度)七、检查项目参数齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06012齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04792齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03342齿轮1齿距极限偏差 fpt()1=0.01919齿轮1齿形公差 ff1=0.01565齿轮1一齿切向综合公差 fi1=0.02090齿轮1一齿径向综合公差 fi1=0.02709齿轮1齿向公差 F1=0.01987齿轮1切向综合公差 Fi1=0.07577齿轮1径向综合公差 Fi1=0.06709齿轮1基节极限偏差 fpb()1=0.01803齿轮1螺旋线波度公差 ff1=0.02090齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx()1=0.01987齿轮1齿向公差 Fb1=0.01987齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01987齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00993齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07674齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.30696齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.11124齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.07044齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04743齿轮2齿距极限偏差 fpt()2=0.02177齿轮2齿形公差 ff2=0.02060齿轮2一齿切向综合公差 fi2=0.02542齿轮2一齿径向综合公差 fi2=0.03068齿轮2齿向公差 F2=0.00630齿轮2切向综合公差 Fi2=0.13184齿轮2径向综合公差 Fi2=0.09861齿轮2基节极限偏差 fpb()2=0.02046齿轮2螺旋线波度公差 ff2=0.02542齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx()2=0.00630齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08708齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.34832中心距极限偏差 fa()=0.04121八、强度校核数据齿轮1接触强度极限应力 Hlim1=525.6 (MPa)齿轮1抗弯疲劳基本值 FE1=434.4 (MPa)齿轮1接触疲劳强度许用值 H1=728.4 (MPa)齿轮1弯曲疲劳强度许用值 F1=308.4 (MPa)齿轮2接触强度极限应力 Hlim2=525.6 (MPa)齿轮2抗弯疲劳基本值 FE2=434.4 (MPa)齿轮2接触疲劳强度许用值 H2=728.4 (MPa)齿轮2弯曲疲劳强度许用值 F2=308.4 (MPa)接触强度用安全系数 SHmin=1.00弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40接触强度计算应力 H=638.2 (MPa)接触疲劳强度校核 HH=满足齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 F1=124.2 (MPa)齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 F2=114.2 (MPa)齿轮1弯曲疲劳强度校核 F1F1=满足齿轮2弯曲疲
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