2.3.2 变速传动组中齿轮齿数的确定

1）确定齿轮齿数 1. 用计算法确定第一个变速组中各齿轮的齿数 Zj+Zj’=SZ

Zj/Zj’ =uj 其中

Zj——主动齿轮的齿数 Zj’——被动齿轮的齿数 uj——一对齿轮的传动比 SZ——一对齿轮的齿数和

为了保证不产生根切以及保证最小齿轮装到轴上或套筒上具有足够的强度，最小齿轮必然是在降速比最大的传动副上出现。 把Z1的齿数取大些： 取Z1=Zmin=20则

Z2=

齿数和SZ=Z1+Z2=20+58=78 同样根据公式

Z3=Z4=39 2. 用查表法确定第二变速组的齿数

a 首先在u1、u2、u3中找出最小齿数的传动比u1 b 为了避免根切和结构需要，取Zmin=24

c 查表找到u1=1/1.413的倒数2.82的行找到Zmin=24查表最小齿数和为92 d 找出可能的齿数和SZ的各种数值，这些数值必须同时满足各传动比要求的齿轮齿数

能同时满足三个传动比要求的齿数和有

SZ=92 96 99 102

Z120? =58 u21/2.85e 确定合理的齿数和

SZ=102 依次可以查得

Z5=27 Z6=75 Z7=34 Z8=68 Z9=42 Z10=60

8

同理可得其它的齿轮如下表所示：

表2.3 变速组 齿数和 齿轮 齿数 第一变速组 第二变速组 第三变速组 78 102 114 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 20 58 39 39 24 78 34 68 42 60 23 91 76 38 2）验算主轴转速误差

由于确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计的理论转速难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过±10(ψ-1)%。 主轴各级实际转速值用下式计算 n实=nE×(1-ε)×ua×ub×uc×ud 其中

ε——滑移系数ε=0.2

ua ub uc ud分别为各级的传动比12/45

转速误差用主轴实际转速与标准转速相对误差的绝对值表示 ⊿n=｜

n实际?n标准n实际∣≤±10(ψ-1)%

n实1=1440×0.625×0.98×0.35×0.35×0.25=27.8 ⊿n=∣(27.8-28)/28∣=0.7%

同样其他的实际转速及转速误差如下:

表2.4 主轴转速 标准转速 实际转速 转速误差 n1 28 27.8 0.7 n2 40 39.8 0.5 n3 56 55.7 0.5 n4 80 79.6 0.5 n5 112 111.2 0.7 n6 160 n7 224 n8 315 n9 450 n10 630 n11 900 n12 1250 159.3 223.6 314.5 445.6 628.4 897.8 1244.9 0.4 0.1 0.2 0.9 0.3 0.2 0.4 转速误差满足要求。 3） 齿轮的布置

为了使变速箱结构紧凑以及考虑主轴适当的支承距离和散热条件，其齿轮的布置如下图2.4所示。

4）绘制主传动系统图

按照主传动转速图以及齿轮齿数绘制主传动系统图如下2.5所示

图2.4 齿轮结构的布置

9

图2.5主传动系统图

3 .强度计算和结构草图设计

3.1 确定计算转速

3.1.1主轴的计算转速

nj=nminψz/3-1 z=12

3

nj=nminψ

=28×2.82=79r/min

3.1.2中间传动件的计算转速

Ⅲ轴上的6级转速分别为：112、160、224、315、450、630r/min.主轴在79r/min以上都可以传递全部功率。

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Ⅲ轴经Z13-Z14传递到主轴，这时从112r/min以上的转速全部功率，所以确定最低转速112r/min为Ⅲ轴的计算转速。按上述的方法从转速图中分别可找到计算转速：Ⅱ轴为315r/min,Ⅰ轴为900r/min,电动机轴为1440r/min.

3.1.3齿轮的计算转速

Z10安装在Ⅲ轴上，从转速图可见Z10齿轮本身有6种转速，其要传递全部的功率的计算转速为112r/min。

同样可以确定其余齿轮的转速如下表3.1所示：

表3.1

齿轮 Z1 Z２ Z３ Z４ Z５ Z６ Z７ Z８ Z９ Z1０ Z1１ Z1２ Z1３ Z1４ 计算转速 900 315 900 900 315 112 315 112 315 112 150 160 112 112 3.2传动轴的估算和验算

3.2.1传动轴直径的估算

传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径：

d?944N mm nj[?]其中：N—该传动轴的输入功率

N?Nd?KW

Nd—电机额定功率；

?—从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积

nj—该传动轴的计算转速r/min

[?]—每米长度上允许的扭转角(deg/m),可根据传动轴的要求选取如表

3.2所示

表3.2 刚度要主 轴 一般的传动轴 较低的传动轴 求 允许的扭转角 [?] 0.5—1 1—1.5 1.5—2 对于一般的传动轴，取[?]=1.5

N?Nd??5.5?0.96?5.28 KW nj=900 r/min

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