.
五、动力学参数计算 1、计算各轴转速 n0?n电动机?2920r/minn??n0?2920r/minn???n????n?i减速器?2920?63.69r/min 45.85n??63.69??63.69r/mini1n0?2920r/minn??2920r/minn???63.69r/minn????63.69r/min2、计算各轴的功率 P0=P电机 =4.38 KW PⅠ=P0×η联=4.336KW PⅡ=PⅠ×η轴承×η蜗杆=3.09KW P0=4.38KW PⅢ=PⅡ×η轴承×η联=3.03KW PI=4.336KW 3、计算各轴扭矩 PII=3.09KW T0=9.55×106P0/n0=9.55×106×4.38/2920=14.325 N·m PIII=3.03KW .
.
TⅠ=9.55×10PII/nⅠ=9.55×10×4.3362/2920=14.1818N·m TⅡ=9.55×106PIII/nⅡ=9.55×106×3.09/63.69=463.33 N·m TⅢ=9.55×106PIII/nⅡ=9.55×106×3.03/63.69=454.33N·m 66 T0=14.325N·m TI=14.1818N·m TII=463.33N·m TIII=454.33N·m 六、传动零件的设计计算 ? 蜗杆传动的设计计算 1、选择蜗杆传动类型 根据GB/T10085—1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI) 。 .
.
考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢;因希 望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45～ 55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重 的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。 3、按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设 计,再校核齿根弯曲疲劳强度。由教材P254式(11—12),传动中心距 ?E?P2a?3KT2() ??H? (1)确定作用在蜗杆上的转矩?2 按?1?1，估取效率?=0.72,则???= 3.096p??69.55?10?9.55?10?=468667N.mm n??63.69 (2)确定载荷系数K 因工作载荷有轻微冲击,故由教材P253取载荷分布不均系数 ??=1;由教材P253表11—5选取使用系数?A?1.0由于转速不高, K=1.21 2、选择材料 冲击不大,可取动载系数?v?1.05;则由教材P252 ???????v?1.0?1?1.05?1.05 (3)确定弹性影响系数?? 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故??=160??a。 (4)确定接触系数?? 12 d先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值1=0.35从教a.
.
材P253图11—18中可查得??=2.9。 (5)确定许用接触应力???? 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造, 蜗杆螺旋 齿面硬度>45HRC,可从从教材P254表11—7查得蜗轮的基本许用应 ?力????=268??a。由教材P254应力循环次数 ??60jn2Lh?60?1?63.69?365?24?10?33475460 寿命系数?HN710?8?0.6448 334754640?则??H???HN???H??0.6448?268?173??a (6)计算中心距 ?160?2.9?a?31.05?468667????152.405mm ?173?2 (6)取中心距a=180mm,因i=45.85,故从教材P245表11—2中取 模数m=6.3mm, 蜗轮分度圆直径d1=63mm这时d1=0.35从教材 a??P253图11—18中可查得接触系数??=2.9因为??=??,因此以上计 算结果可用。 4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (1) 蜗杆 轴向尺距?a??m?3.14?6.3?19.792mm;直径系数q?10; ?m?63?2?1?6.3?75.6mm; 齿顶圆直径da1?d1?2ha ?齿根圆直径df1?d1?2?ham?c??47.25mm; 分度圆导程角??5o48?38??;蜗杆轴向齿厚 Sa??m2?3.14?6.3?9.896mm。 2 .
.
(2) 蜗轮 蜗轮齿数48;变位系数?2??0.4286mm; 演算传动比i?z2?48?48mm,这时传动误差比为z1148?45.85?4.7%,是允许的。 45.85?a?19.792 da1?75.6mm df1?47.25mm 蜗轮分度圆直径d2?mz2?6.3?48?302.4mm 蜗轮喉圆直径da2?d2?2ha2=315mm 蜗轮齿根圆直径df2?d2?2hf2?281.25mm 11蜗轮咽喉母圆半径rg2?a?da2?180??325?22.5mm 225、校核齿根弯曲疲劳强度 ?F?1.53KT2YFa2Y????F? d1d2m48cos?当量齿数?v2??2?3?cos5.71?o3?48.24 根据X2??0.4286,?v2?48.24从教材P255图11—19中可查得 齿形系数 YFa2?2.717 5.71o螺旋角系数Y??1?o?1??0.9592 140140 d2?302.4 ?da2?315 df2?281.25 ?从教材P255知许用弯曲应力??F????F??KFN 从教材P256表11—8查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许rg2?22.5 ?用弯曲应力??F?=56MPa。 由教材P255寿命系数KFN661010?9?9?0.677 N33475460 ??F??56?0.677?37.912MPa .
一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计
