两级圆柱齿轮减速器传动比分配的探讨

1、两级圆柱齿轮减速器传动比分配的探讨在机械行业中 , 减速器是一种常用而且要求可靠的传动装置 , 它广泛应用于各种机器的传动系统。 而两级圆柱齿轮减速器是减速器中最常见的一种类型。在设计该类减速器中 , 首先要解决速比的分配 , 这对于确定两级圆柱齿轮减速器的最佳结构尺寸十分重要。本文从最佳结构尺寸出发 , 影响, 并提出有关计算公式和设计程序。同时引出速比分配与其它因素的关系。传动比分配原则及计算式 :等强度原则要求两级传动的许用转矩相等 , 即T =T。经过推导得出高速级传动比计算式 :a 3 u au3 3 u aaua u c3 c3 u 1c3 u 13 xu 22 3 xu 2 3

2、u a3 x 3 u a3 x 2式中:x a H 2H2 2H2H1 a2a1ac a在等强度的基础上若同时考虑润滑原则, 即保证两级动的被动齿轮浸油深度应近于相等, 对于各轴线在同一水平面的减速器, 其两级传动的被动轮直径应近似于相等。这样应可得到同时满足等强度原则和润滑原则的传动比分配式 :3xu2bd3xu2bd2u齿宽系数改用d时, K11u2u u 式中:I HH,k aa如图 1 所示两级圆柱齿轮传动 , 其两级齿轮在长度方向尺寸为最小 :L (d1)aa (d1 )22u uu u3 3 u 3 x（ a ,aH有关, 故对一定总传动比来说, u值不是唯一的）。u等分传动比原则

3、要求同时满足等强度, 良好润滑和最长度的要求。通过分析得到传动比的分配关系 :uuuuu1.2u 1 x此时两级中心距相等, 即a aa , 即u, 4u传动总中心距为 a aa, 利用求极值方法 , 可得到满足最小总中心距原则的高速级传动比 :u 3 u u3 2 3 u 3 x所得高速级传动比为最小长度原则即得高速级传动比约0.5倍。两级圆柱齿轮箱的总宽度为两级齿轮宽度之和, 可表示b b传动比:b, , 可得到满足最小宽度原则的高速级3 x3 u u a3 xua3 u3 x3 u3 x a a3 u2 3若最两级传动的齿宽系数相等 3 u2 3 u 3 这时与按最小传动总中心距原则分配

4、 , 结果完全一样。u 3 x按 JB1130-70标 准 系列 ZL减速器的中心距aaa 1.6, 取平均值 a 1.58, 同时考虑两级传动的材料相同, 齿宽系数相等（则高速级传动比为（条件下）:1.53 u 1u u 1.53 u 1或 uu 1.583 u同轴式两级传动减速器要求 a3 u3 u a, 故可得出高速级传1.583 1.583 u 1动比（等强度条件下） u u3 x , 若考虑良好润滑 , 则3 u 3 xuu3 u 3 xu在不同分配原则下的减速器外廓尺寸的比较分配原则的比较可由图 2直观地表示出来。其中粗实线表示等强度及良好润滑分配原则 , 细实线表示等强度良好润滑

5、及最小长度分配原则 , 绘制数据为 :u 8, T 2.7106N.mm;k 1.2, 0.41H1.2 2.7 1.2 2.7 10630.4 6002N /mm2;aaKT3 aKT3 a 2H分析与结论 48.25 136.2除等分传动比原则外 , 其它各种分析原则的计算结果表明, 按等强度及润滑分配传动比 , 尺寸相对较小。在取相同的 x=1 的情况下, 若要满足较小中心距尺寸的1u要求, 显然采用最小中心距分配原则分配传动比是能达到的。但是从两级传动的被动齿轮直径大小来看, 较之其它分配原则要大得多。因而就整个减速器在轴的垂直平面内尺寸而言 , 反而达不到较小尺寸的要求。这就是说 ,

6、 单纯满足最小中心距要求 , 1u采用等分传动比原则 , 并且满足 x 的条件 , 这时减速器轴的垂直平面内尺寸相对于其它分配原则要小得多。 另外1u还必须指出 , 在满足 x 1u的前提下, 两级传动齿轮材料许用HH应力比与齿宽系数比H如何匹配 , 虽不影aa响减速器的垂直平面内尺寸, 但对减速器宽度方向尺寸影响大。, x, 也会影响减速器的结构尺寸。按 x=1 计算, 各种分析原则下各级传动比计算公式可知 ,u 值的大小不仅与总传动比 u 有关, x 值有关。当总传动比一定时 , 选取不同的齿宽系数比 HH和齿轮材料许用应aa力, 将会获得不同的 u 值。H上述各种分配原则所得到结构尺寸与相同传递能力的标 准减速器