减速箱计算公式等

1、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=2.6KW3. 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=0.9P0=2.9KW4. 工作轴转速：nw=6x10000/(3.14D)=60000/(3.14x430)=44.4r/min5. 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Y13

2、2M-26. 排速比：总速比i总=1440/44.4=32.4 链传动推荐单级传动比25 圆柱斜齿轮推荐单级传动比23 初定i链=2 I齿1=I齿2=47.计算各轴转速：nI=1440r/min nII=360r/min nIII=90r/min n工作=45r/min8.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·m9.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

3、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（1021）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

4、。T1=5.81076*104NM.（3） 由表107选取尺宽系数d=1 （4） 由表106查得材料的弹性影响系数ZE189.8Mpa （5） 由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=650MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2=550MPa； （6） 由式1013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×

5、;107（7） 由图1019查得接触疲劳寿命系数KHN10.948；KHN20.99 （8） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S1，由式（1012）得 H=10.948×650MPa616.2MPa H20.99×550MPa544.5MPa = (H+ H)/2=(616.2+544.5)/2=580.36Mpa2） 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=d*d1t=1×43.469mm=43.469mmmnt1.7574h=

6、2.25mnt=2.25*1.7574mm=3.9542mmb/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108查得动载系数KV=1.05； KH=KH=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KH=1.418由b/h=10.993, KH=1.418插图10-13得KF=1.38固载荷系数为： K=KAKVKHKH=1×1.05×1×1.418=1.6378（6） 按实际的载荷系数校正所得的分

7、度圆直径，由式（1010a）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FE1=550mpa,大齿轮FE2=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 F1= =361.429Mpa F2= =280Mpa (4) 计算载荷系数 K=KAKVKFKF=1×1.05×1.1×1.38=

8、1.5939（5） 查取齿型系数 由表105查得YFa1=2.6；Yfa2=12.186（6） 查取应力校正系数 由表105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=28 z2=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105

9、mm(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=z1 mn /cos=29*1.5/cos1304345”=44.781mmd 2=z2mn/ cos=107*1.5/ cos1304345”=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

10、，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（1021）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107选取尺宽系数d=1 （4） 由表106查得材料的弹性影响系数ZE189.8Mpa （5） 由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=650M

11、Pa；大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2=550MPa； （6） 由式1013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）=2.965×108N2=N1/u=2.965×108/3=9.883×107（7） 由图1019查得接触疲劳寿命系数KHN10.972；KHN20.99 （8） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S1，由式（1012）得 H=10.972×650MPa631.8MPa H20.99

12、×550MPa544.5MPa = (H1+ H2)/2=(631.8+544.5)/2=587.75Mpa2） 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=d*d1t=1×55.974mm=43.469mm mnt2.263h=2.25mnt=2.25*2.263mm=5.0917mmb/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108查得动

13、载系数KV=1.03； KH=KH=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, KH=1.4206插图10-13得KF=1.399固载荷系数为： K=KAKVKHKH=1×1.03×1.1×1.42.6=1.6095（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）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FE1=550mpa,大齿轮FE2=400mpa

14、。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 F1= =380.679Mpa F2= =285.714Mpa 5 计算载荷系数 K=KAKVKFKF=1×1.03×1.1×1.399=1.585（6） 查取齿型系数 由表105查得YFa1=2.6；Yfa2=2.236（7） 查取应力校正系数 由表105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

15、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=31 z2=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=z1 mn /cos=31*2/cos1402141”=64mmd 2=z2mn/ cos=93*2/ cos1402141”=192.010mm(4)计算齿宽1*64=64mm圆整后取B2=65

16、mm,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(4)计算作用轴上载荷链速有效拉力轴上载荷 （是08A单排链极限位伸载荷）故此链轮为单排式结构(5)链轮直径大链轮直径小链轮直径(6)顶润滑方式润滑方式 根据v , p可查出是油浴润滑根据机械零件链传动的传动功率一般小于100kw，速度小于15m/s，传动比小于8。选用此08A单排滚子链轮输入功

17、率为1.7kw,速度为0.08m/s,传动比为7.5。故合格。（二）、轴的强度校核1、齿轮的力分析计算： III轴：圆周力Ft =径向力Fr =轴向力 2、各力方向判断如下图：3、支座反力分析：（1）、定跨距测得：；（2）、水平反力：（3）、垂直反力： 4、当量弯矩：（1）、水平弯矩：（2）、垂直面弯距：（3）、合成弯矩：当转矩T=300000N；取得：当量弯矩： 5、校核强度：按扭合成应力校核轴的强度。由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面C处当量弯矩最大，是轴的危险截面。进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，则由1P339得轴的强度校核公式12-3 其中： 因为轴的直径为d=45mm的实心圆轴，故取 因为轴的材料为45钢、调质处理查1P330取轴的许用弯曲应力为：=60Mpa 6、结论： 故轴强度足够、安全。（三）、滚动轴承、根据轴