傳動零件的設(shè)計計算包括確定傳動零件的材料、熱處理方法、參數(shù)、尺寸和主要結(jié)構(gòu),為裝配草圖的設(shè)計做準(zhǔn)備。各傳動零件的設(shè)計計算方法,可參看機械設(shè)計教材有關(guān)內(nèi)容。下面僅就減速機傳動零件設(shè)計計算的要求和應(yīng)注意的問題作簡要說明。
減速器外傳動零件的設(shè)計計算
減速器外的傳動,一般常用帶傳動、鏈傳動或開式齒輪傳動。設(shè)計時需要注意傳動零件與其他部件的協(xié)調(diào)問題。由于帶傳動是常用的減速器外傳動,,這里以帶傳動為例說明減速器外傳動零件設(shè)計計算的原則和方法。
設(shè)計帶傳動時,應(yīng)注意檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關(guān)系,例如,小帶輪外圓半徑是否大于電動機中心高而與地基發(fā)生干涉(見圖3-1),大帶輪外圓半徑是否過大造成帶輪與機器底座相干涉(見圖2-3)等。還要注意帶輪軸孔尺寸與電動機軸或減速器輸入軸尺寸是否相適應(yīng)。
帶輪直徑確定后,應(yīng)驗算帶傳動實際傳動比和大帶輪轉(zhuǎn)速,并以此修正減速器傳動比和輸入轉(zhuǎn)矩。
減速機內(nèi)傳動零件的設(shè)計計算
1.減速機內(nèi)傳動零件設(shè)計的參數(shù)選擇
減速器內(nèi)傳動零件的設(shè)計技術(shù)按方法及結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)注意以下幾點:
1)材料的選擇
齒輪材料應(yīng)考慮毛坯制造方法和齒輪尺寸。齒輪直徑較大時,多用鑄造毛坯,應(yīng)選鑄鋼、鑄鐵材料;小齒輪分度圓直徑d與軸的直徑d8相差很?。╠<1.8d8)時,可將齒輪與軸做成一體,稱為齒輪軸,選擇材料時應(yīng)兼顧軸的要求同一減速器中各級傳動的小齒輪(或大齒輪)的材料,沒有特殊情況應(yīng)選用框同牌號,以減少材料品種和工藝要求。
2)齒面硬度的選擇
鍛鋼齒輪分軟齒面(硬度≤350HBW)和硬齒面(硬度>350HBW)兩種,應(yīng)按工作條件和尺寸要求來選擇齒面硬度,大小齒輪的齒面硬度差一般為∶軟齒面齒輪∶HBW1-HBW2≈30~50HBW;硬齒面齒輪∶HRC1≈HRC2;腳注1 為小齒輪,腳注2為大齒輪。
3)齒數(shù)z的選擇
對于壓力角為20°的標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪,不發(fā)生根切的最少齒數(shù)za =17;標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)z=17cos3β,選擇齒數(shù)時應(yīng)避免根切。
在以傳遞動力為主的閉式齒輪傳動中,一般轉(zhuǎn)速較高,為了提高傳動的平穩(wěn)性并減小切削量,在齒根彎曲強度滿足要求的前提下,齒數(shù)越多越好,一般可取z1=20~40;開式齒輪傳動一般轉(zhuǎn)速較低,齒面磨損會使輪齒的抗彎能力降低,為使輪齒不至過小,小齒輪齒數(shù)不宜選用過多,一般可取z1=17~20;而對于以傳遞運動為主的精密齒輪傳動,最少齒數(shù)可以為 14,以獲得緊湊的結(jié)構(gòu),但齒數(shù)過少,傳動平穩(wěn)性和嚙合精度降低。因此,在一般情況下,最少齒數(shù)不得小于12。為了使磨損均勻,z1、z2,最好互為質(zhì)數(shù)。
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4)傳動比誤差
傳動比誤差,式中,i為理論傳動比,i'為實際傳動比。
為同時滿足上述條件,常需要作多次的試湊計算,才能得到滿意的結(jié)果。
5)模數(shù)
模數(shù)m(或mn)必須符合標(biāo)準(zhǔn),對于傳遞動力的齒輪,m(或 mn)≥1.5mm。
6)螺旋角
螺旋角最好為8°<β<20°。
7)齒寬系數(shù)
齒寬系數(shù)的選擇取決于齒輪在軸上的位置。齒輪在軸上相對于軸承對稱布置時,取大值;懸臂時取小值。
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