P3=1.830×0.96×0.96=1.687kw 4.3 计算各轴的转矩 T为电动机轴上的转矩 T=15.54N*m T=P/n×9.550×10^6=2.311/960×9.550×10^6=1.554×T1=15.39N*m 10^4N*mm T1为蜗杆轴上的转矩 T1= T×1×η1==1.538×10^4N*mm T2为蜗轮轴上的转矩 T2= T1×i2×?2=3.049×10^5N*mm T3为卷筒轴上的转矩 T3= T2×i1×η3×?4=5.620×10^5N*mm T2=305N*m 五 确定蜗轮蜗杆的尺寸 5.1选择蜗杆的传动类型 滑动速度v=0.0253√Pn3=3.74m/s 根据GB\\T 10087-88的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 5.2 选择材料 根据蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆采 用45钢调制处理，因希望效率高些，采用双头蜗杆。 5.3按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进 行设计，再校核齿根的弯曲疲劳强度。由文献1式（11-12）KA=1.1 计算传动中心距 9 / 28
a?3?ZEZ??KT????????H?22ZE?150 ⑴ T2=414.829N.mm ⑵ 确定载荷系数K 载荷系数KA=1.1。 ⑶ 确定弹性影响系数ZE，选用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相 配，取ZE?150 ⑷ 确定接触系数Z? 先假设蜗杆分度圆直径和传动中心比d1/ a=0.3由文献 1图11-18中可查得Z?=2.8 ⑸ 确定许用接触应力[?H] KH=0.69 蜗轮材料为铸锡磷青铜，砂模铸造，蜗杆螺旋齿面硬 度>45HRC，可以从文献1表11-7中查得蜗轮的许用应力 [?H] =220Mpa ⑹ 计算中心距 Z1=2 Z2≈29 NH=10×300×16×60×66.21≈190000000 寿命系数KH=8√10000000/NH=0.69 [?H]1=0.69×220=151.8N/m a?3d1≈0.68 a?ZEZ??KT????????H?22i=14.5 =151.7mm 0.875=0.68×151.70.875≈80 mm 10 / 28
i=14.07 查p192表12-2 Z1=2 Z2=2×14.07≈29 则 i=29/2=14.5 m=2α-d1/Z2=7.7 经查表 取模数m=8,q?10,验证α=m(q+Z2）/2=156mm d1=mq=80mm d1/α=0.5 Z?=2.4<2.8 m=8 q?10 a?3?ZEZ??KT????????H?22d1=80mm =136.9mm 满足设计条件 Pa=25.12mm q?10 5.4计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 ⑴ 蜗杆 分度圆直径 d1=mq=80mm 轴向齿距 Pa??m?8??25.12mm 直径系数 q?10 齿顶圆直径 da1?d1?2ha1?80?2?8?96mm 齿根圆直径 df1=d1-2m(ha1+ca1)=80-2×8（1+0.25）=60mm 分度圆导程角 ?=11.0399° 蜗杆轴向齿厚 sa??m2?12.56mm 11 / 28
da1=96mm df1=60mm ?=11.0399° s a??m?12.56mm2i=14.5 d2=232mm ⑵ 蜗轮 蜗轮齿数Z2=29，变位系数x2=-0.5 验算传动比 i=14.5 这时传动比误差为 da2=240mm df2=220mm rg2=248mm b2=77.92mm Δi=(14.5-14.07)/14.07=3.06%＜5% 符合要求 蜗轮分度圆直径 d2=mZ2=8×29=232mm 蜗轮喉圆直径 da2=232+2×8（1-0.5）=240mm 蜗轮齿根圆直径 df2=232-2×8（1+0.25-0.5）= 220mm 蜗轮咽喉母圆半径 rg2=240+8=248mm 蜗轮齿宽b2=8m×（m+0.06Z2)=77.92mm 5.5校核齿根弯曲疲劳强度 ?F?1.53KT2YFa2Y????F? d1d2m zV2=30.7 YFa2 =2.6 选取当量系数 Zr=Z2/COS3?=30.76 根据变位系数x2=-0.5，zV2=30.76 从图11-8中查得齿形系数为 YF =2.6 a2??FN?=41.4Mpa η≈86% 11 .31??1??0.9192 螺旋角系数 Y?=1?140?140??许用弯曲应力 ??FN?=??F???KFN ZCuSn10P1铸锡磷青铜制造的蜗轮的基本许用弯曲应力为??F?′=60Mpa。 寿命系数为 KH=0.69 ??FN?=??F???KFN=60×0.69=41.4Mpa 12 / 28
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