鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計

目錄摘 要2第1章鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的總體設計 1.1 概述31.2 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)41.3 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計計算6第2章 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的具體設計 2.1 題目分析15 2.2 確定傳動比16 2.3 齒輪傳動的具體設計17 2.4 蝸桿傳動的具體設計21總結(jié) 23致謝24參考文獻 25摘 要：設計鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，首先根據(jù)設計要求明確傾轉(zhuǎn)機構(gòu)重要部件的尺寸。傾轉(zhuǎn)機構(gòu)速度較低，無論是手動還是機動，通常采用兩級減速，第一級傳動可用螺旋傳動或蝸桿傳動，也可采用直齒輪傳動。第二級則均采用蝸桿傳動，從不同角度考慮幾種方案，經(jīng)過認真比較后，選擇了其中的一種方案。即采用手動傳動，第一級傳動采用圓錐齒輪傳動，第二級采用蝸桿傳動。根據(jù)設計要求計算出傾轉(zhuǎn)機構(gòu)重要部件的尺寸，而后根據(jù)這些基本的尺寸在進行具體的設計，傾轉(zhuǎn)機構(gòu)實際是一種減速裝置，而且能用較小的操作力獲的較大的傾轉(zhuǎn)力矩，性能良好的澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)必須滿足許多的要求。這與澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計合理與否有著極大的關(guān)系。第一級采用的圓錐齒輪傳動，其錐齒輪锝 錐距和錐角是保證嚙合的重要尺寸，其錐距應精確到0.01mm；分錐角應精確到秒，頂錐角和背錐角應精確到分，為控制錐頂?shù)奈恢茫€應注出基準面到錐頂?shù)木嚯x，這一尺寸在輪齒加工調(diào)整和裝配時都要用到，它影響到嚙合的精度。蝸桿、蝸輪的精度等級應根據(jù)傳動用途，使用條件、傳動功率、圓周速度以及其它技術(shù)條件要求決定。 關(guān)鍵字：圓錐直齒輪 蝸輪 蝸桿 第一章 鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的總體設計1.1概述在諸如食品機械，化工機械和鑄造機械中，常需應用傾轉(zhuǎn)機構(gòu)。例如鑄就設備中的鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，就是用以控制澆包的一種傳動裝置。澆包是車間必不可少的澆注工具，澆包工作是否可靠，安全和靈活，與澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計合理與否有著極大的關(guān)系。金屬澆注的主要工具是澆包，澆包內(nèi)盛有高溫金屬熔液，操作中有一定的危險性。要十分注意安全。澆包的轉(zhuǎn)軸要有安全裝置，以防意外傾斜。澆注時，鐵水包盛滿鐵水后，重心要比轉(zhuǎn)軸低100毫米以上，容量大于500公斤的澆包，必須裝有轉(zhuǎn)動機構(gòu)并能自鎖。澆包轉(zhuǎn)動裝置要設防護殼，以防飛濺金屬進入而卡住。 要注意澆包的質(zhì)量檢查和試驗。吊車式澆包至少每半年檢查與試驗一次；手抬式澆包每兩個月檢查與試驗一次。吊車式澆包須作外觀檢查與靜力試驗，重點部位是加固圈、吊包軸、拉桿、大架、吊環(huán)及傾轉(zhuǎn)機構(gòu)等，特別重要的部位須用放大鏡仔細檢查。檢查前，要清除污垢、銹斑、油污。如發(fā)現(xiàn)零件有裂紋、裂口、彎曲、焊縫與螺栓聯(lián)接不良、鉚釘聯(lián)接不可靠等，均須拆換或修理。澆包的靜力試驗方法，是將澆包吊至最小高度，試驗負荷為該澆包最大工作負荷125，持續(xù)15分鐘；手提式澆包試驗負荷等于其最大工作負荷的150。經(jīng)過檢查、試驗的澆包，如未發(fā)現(xiàn)其它缺陷及永久變形，即為合格。澆包使用前要先烘干，盛鐵水的液面高度不超過澆包高度的八分之七。使用手抬式鐵水包時，每人負載不超過30公為保證澆注時安全，主要通道要有3米寬，澆包要走環(huán)形路；火鉗、鐵棒、火鉤和添加劑（硅角、鋁、球化劑等）須預熱；澆注前，必須檢查壓鐵是否壓牢，螺栓卡子是否卡緊；人工抬澆包步調(diào)要齊，配合一致，抬時澆口朝外；用吊車進行澆注，司機和吊車指揮員要遵守吊車移動信號，動作要平穩(wěn)，吊運鐵水澆包起吊高度高地面不大于200毫米；澆注時，澆包盡量靠近口圈，防止鐵水澆在壓鐵或地上；砂箱高度高于0.7米時，應挖地坑；澆注大砂型，必須注意底部通氣，噴出的一氧化碳再引火燒掉；澆剩的金屬液只準倒入錠模及砂型中；倒入前，錠模要預熱到150200，砂坑要干燥。 性能良好的澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)必須滿足以下要求；結(jié)構(gòu)安全可靠，有足夠的強度和剛度； 1） 操作輕巧靈活，使用方便（易于控制傾倒速度以保證澆注質(zhì)量）；2）設計成閉式傳動裝置。原因是鐵水澆包的工作環(huán)境比較的惡劣（溫度高，塵埃多，鐵水廢渣等雜質(zhì)多），對傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的正常工作影響較大之故。3）應符合通常操作習慣，必須使傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的手輪轉(zhuǎn)向與澆包傾轉(zhuǎn)方向一致，以避免發(fā)生動作而造成生產(chǎn)或人生安全事故；4）為防止操作中途停頓時澆包體內(nèi)余留金屬的重力引起澆包的傾轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)事故，傾轉(zhuǎn)機構(gòu)必須具有自鎖或設置制動裝置；5）傾轉(zhuǎn)機構(gòu)易于制造，便于安裝，維修和保養(yǎng)。1.2傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為了保證澆注質(zhì)量，必須控制速度，這就要求傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的運行速度緩慢均勻。所以傾轉(zhuǎn)機構(gòu)實際上一種減速裝置，而且能用較小的操作力獲的較大的傾轉(zhuǎn)機構(gòu)。傾轉(zhuǎn)機構(gòu)可以是手動式，也可以是機動式。一般來說，容量在10噸以下的中小型鐵水澆包其傾轉(zhuǎn)機構(gòu)大多采用手動式，而在10噸以上的澆包則多采用機動與手動結(jié)合的方式，但以機動為主，手動主要在檢修或當系統(tǒng)發(fā)生故障時使用。 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的速度較低，無論手動或機動，通常采用兩級減速傳動，也有采用三級減速傳動或行星減速傳動。1.手動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)如上所述，手動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)多為兩級減速裝置。第一級傳動可用螺旋圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動見圖(1A)，也可采用直齒圓錐齒輪傳動（見圖1B）。第二級均采用蝸桿傳動。 A） 第一級采用螺旋圓柱 B）第一級采用圓錐齒輪齒輪或蝸桿傳動 傳動1蝸桿；2蝸輪；3手輪；4澆包；5圓錐齒輪；6螺旋齒輪 圖 11 澆包傳動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的一般型式第一級采用圓錐齒輪傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，齒面之間的摩擦小，傳動效率高，安裝調(diào)整比較方便，鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中，手輪與主動小圓錐齒輪的軸固定在一起，蝸輪固裝在澆包軸上，轉(zhuǎn)動手輪時，通過圓錐齒輪和蝸桿傳動使?jié)舶剞D(zhuǎn)，從而帶動傾轉(zhuǎn)（應與手輪方向一致）倒出鐵水。為使結(jié)構(gòu)簡單和徑向尺寸緊湊，蝸輪軸的兩端支承采用滑動軸承，澆包軸籍澆包板與澆包焊在一起。0.5噸小型鐵水澆包的傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的機構(gòu)圖（附圖）。其結(jié)構(gòu)特點是蝸輪軸為空心即軸套，通過軸套而與澆包軸聯(lián)接，構(gòu)成軸裝式結(jié)構(gòu)。這樣，圓錐齒輪蝸桿傳動減速裝置就可作為一個獨立的部件進行裝拆，給維修帶來方便。為了不使生產(chǎn)停頓、檢修時可迅速更換一個相同的減速裝置而使設備繼續(xù)工作，從而提高生產(chǎn)效率。 第一級采用螺旋圓柱齒輪傳動，由于兩軸交錯，裝手輪的小螺旋齒輪布置在大螺旋齒輪的下方，而使減速裝置的尺寸比較的緊湊。但因螺旋尺寸傳動的承載能力和效率均低，所以這種方案不如第一級采用圓錐齒輪傳動的廣泛。 2機動傾轉(zhuǎn)機構(gòu) 對于10噸以上的大型澆包，應當采用機動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，以控制澆注速度和減輕勞動強度。此外，還可實現(xiàn)遠距離操作以策安全。圖12為機動及手動兩用的傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的簡圖，手動時用圓錐齒輪蝸桿兩級減速傳動；機動時用三級減速傳動，即蝸桿圓錐齒輪蝸桿三級傳動。機動抑或手動操作通過爪型離合器來控制。機動時，將操縱桿前推，爪型離合器向前接合，使圓錐齒輪的軸與第一級傳動的蝸輪，手動時，將操縱桿后拉，離合器向后接合，使圓錐齒輪的軸與手輪連接。 1澆包軸；2蝸桿；3蝸輪；4圓錐齒輪；5圓錐齒輪；6蝸桿；7蝸輪； 8手動制動器；9爪型離合器；10操縱桿；11手輪；12電動制動器； 13電動機 圖12 機動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)簡圖1.3傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計計算1.傾轉(zhuǎn)機構(gòu)澆包的最大力矩就是減速裝置輸出軸所需的扭矩。它包括傾轉(zhuǎn)澆包體所需扭矩、澆注過程中傾倒?jié)舶鼉?nèi)金屬（或其它流體）所需的扭矩和澆包軸處的摩擦力矩。其均值隨澆包傾轉(zhuǎn)角度的改變而改變。在此設計中傾轉(zhuǎn)力矩作為原始數(shù)據(jù)澆包容量0.5噸，其傾轉(zhuǎn)力矩0.15KN.m。2.傾轉(zhuǎn)機構(gòu)減速裝置的傳動比 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動比的大小直接影響操作者的勞動強度、澆注速度和澆注質(zhì)量。因此，確定傳動比時必須作如下考慮。1） 考慮操作力矩時的傳動比iT0前面已指出，傾轉(zhuǎn)機構(gòu)既是一個減速機構(gòu)，即操作者能用較小的操作力矩產(chǎn)生較大的傾轉(zhuǎn)力矩。傳動比越大，操作者就省力。如果澆包的最大傾轉(zhuǎn)力矩為Tmax（N.m）,這時 T0iT0Tmax （11） T0 F.R （12） 式中：傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的總效率（齒輪. 蝸桿. 軸承），當采用自鎖蝸桿時， 0.30.4，當采用非自鎖時0.70.9。 F操作者施加于手輪的最大圓周力，連續(xù)操作時可取（50100）,短時間歇操作可取200N。 R手輪半徑，米，可按表11的推薦選用 將式（12）代入（11）中，得 iT0Tmax F.R考慮澆注速度和澆注質(zhì)量時的傳動比iq當手輪轉(zhuǎn)一定時，傳動比越大，澆注速度就越慢，過低的澆注速度，除影響生產(chǎn)外，還會在鑄件壁厚較薄情況下影響鑄件的質(zhì)量，由此可見傳動比不能過大。一般滿足 iqG 2qR式中：G澆包內(nèi)的金屬容量，Kg q 平均澆注速度，Kg/S，可根據(jù)鑄件的工藝要求照表12選取 11 澆包手輪半徑推薦值 澆包容量G, Kg0.15103(0.751.0)103(1.53)103(48)103(1012)103手輪半徑R,m 0.2 025 0.35 0.4 0.5 1-2 鑄件的平均澆注速度q鑄型中金屬容量 Kg平均澆注速度q Kg/S鑄型中金屬容量 Kg平均澆注速度q Kg/S9010010025025050050010006881214202025100050005000100001000050002550508080140注：澆注速度的較小值適用于厚壁件、大件或復雜的合金鑄件、較大值適用于薄壁件。鑄型中最大容量即澆包容量。為兼顧上述要求，所選定的傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的傳動比id應滿足下列條件式: iT0idiq 在生產(chǎn)實踐中，可能會遇到iT0iq的情況，這時，為保證iq，可考慮有兩人同時操作 減速裝置傳動比的分配對于手動傾轉(zhuǎn)機構(gòu)，一般采用兩級減速 idi.i式中：i第一級齒輪傳動的傳動比，為使減速裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪傳動的傳動比不宜過大，推薦i13 i第二級蝸桿傳動的傳動比，iii 應使i801.傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中減速傳動零件的設計和蝸桿的設計計算1）對于直齒圓錐齒輪和蝸桿傳動考慮到傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的運動速度較低，工作環(huán)境比較惡劣和潤滑條件差（圖通常用脂潤滑）機其它一些原因,因此直齒圓錐齒輪和蝸桿傳動的失效形式主要是齒面嚴重的磨損，導致齒厚變薄，最后造成齒輪折斷，所以對這兩種傳動，主要應保證輪齒的彎曲強度。必須注意，設計時應取小圓錐齒輪的齒數(shù)Z120，以保證尺寸一定時獲得足夠的模數(shù)。此外，考慮到傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的工作安全，通常采用自鎖蝸桿傳動。2） 對于螺旋圓柱齒輪傳動（1）螺旋齒輪的幾何計算 在傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中，通常采用90度的螺旋齒輪傳動，該傳動從動軸的轉(zhuǎn)向視主動軸的轉(zhuǎn)向和輪齒的旋向，見圖13(A)左旋； 13(B)右旋 圖13(A)左旋 圖 13(B)右旋齒輪的主要參數(shù)的計算公式見表13。單個螺旋齒輪的幾何尺寸計算斜齒圓柱。 由于螺旋齒輪的傳動比 i Z2/Z1d2 cos2d1 cos1，故在傳動i不變的情況下，可用改變螺旋角來改變齒輪的分度圓直徑，以達到配湊中心的目的，而齒輪無需進行變位。 對于軸交角90的螺旋角轉(zhuǎn)動，根據(jù)表13得Z1 cos1+Z2 sin1 =2a mn 表 1-3 參數(shù)名稱 代號 計算公式說明 傳動比 ii Z2/Z1da1d1+2han*mn d2 cos2d1 cos1，Z1-小齒輪齒數(shù)Z2-大齒輪齒數(shù)分度圓直徑 d d1= mnZ1cos1 d2= mnZ2cos2 mn-發(fā)面模數(shù)中心距 aa=1/2(d1+d2)=mn2( Z1 cos1+Z2 sin1 )齒寬 bb3mnsin1分度圓上的螺旋角 中心距最小時 1arctan3i 2=90-1兩輪分度圓直徑相等時1arctani 2=90-1中心距一定時Z1 cos1+Z2 sin1 =2a mn2=90-1大小齒輪的旋向相同齒頂圓直徑 dada1d1+2han*mnda2d2+2han*mnhan*齒頂高系數(shù)，標準han*1 應當指出，當Z1，Z2，a和mn已知時，由式（1-7）求解1十分麻煩。因此，將式1-7進行改寫如下： K=2amnZ1 (1-8)式中 k=1 cos1+1 sin1 =sec1+icsc1 (1-9)K、i和1三者之間的數(shù)值關(guān)系列于表14和圖19，它們分別適用于下面兩種情況以確定1i），第一種情（原始數(shù)據(jù)與所查表i值一致時）這時根據(jù)原始參數(shù)i和式18求的K值若中心距未給定，則應預定值而由式17求出初定中心距a0，在按式18求的K值可查表到的值，應當指出：A)若K值介于表中所列兩行的數(shù)值之間，則用插入法求得精確的1值；B）若K值的1值有兩個值即不同解時，則從工藝考慮取小的1值；C）若K值比在所查的表列的范圍之內(nèi)時，則表明無解而應重新確定傳動的參數(shù)后在求1值。i i）第二種情況（原始數(shù)據(jù)與所查表i值不一致時）這時，應根據(jù)原始參數(shù)i和按式18求得的值K值查圖確定1值的大致范圍，接著按式19定出較小的的范圍值，近而用內(nèi)插入法求得精確的1值。3）螺旋齒輪傳動的強度的計算 根據(jù)嚙合原理知道，螺旋齒輪傳動為點觸，而且齒面之間的滑動速度V甚大，因此磨損劇烈，發(fā)熱厲害，傳動的承載力和效率均低。為使螺旋齒輪傳動具有一定的使用壽命，必須采用耐磨性較高的材料及其組合，并進行充分的潤滑。但對此鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)來說，難以實現(xiàn)充分潤滑，這使螺旋齒輪的承載能力更加受到影響，實踐表明，在其它條件相同的情況下，螺旋齒輪傳動的承載能力一般只有普通圓柱齒輪的百分之五十左右。 螺旋齒輪傳動的主要失效形式是齒面磨損和齒面膠合。作強度計算時候，目前是齒面接觸強度為依據(jù)，而在許用應力系數(shù)Ca中計入磨損與膠合的因素（對齒輪的彎曲強度計算一般不必進行），其齒面接觸強度計算公式如下 mn38.753T1cos21 CHdZ12式中：mn發(fā)面模數(shù)，m m T1小齒輪所傳遞的扭矩，N.m。如果手輪裝在小齒輪的軸上，則T1也就是操作力矩，即T1T0，N.m； 1小齒輪分度圓上的螺旋角，初值時可預取 145度，按式110算得法面模數(shù)mn 后，再按前面所述的方法對 1即進行精密的計算。d齒寬系數(shù)，db/d1，其中b為齒寬，m m，d1為小齒輪的分度圓的直徑。由于螺旋齒輪傳動就是嚙合，所以增大齒寬承載能力的有效措施，而且 齒輪越寬，加工也就更加的困難。因此，加工設計時d不宜取得過大，一般可取d0.20.6；Z1 小齒輪的齒數(shù)，螺旋齒輪傳動不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)較少，通取Z1 12，這樣，在一定的傳動尺寸下可獲得較大的模數(shù)，有利于輪齒的彎曲強度； CH螺旋齒輪傳動的許用接觸應力，其它與傳動的材料組合及滑動速度Vs有關(guān)，按表14 表14 材料組合 滑動速度Vs，m/s主動輪從動輪123456810淬火鋼淬火鋼鋼鋼，鑄鐵淬火鋼青銅青銅鑄鐵6.03.42.51.85.02.72.01.54.02.21.61.23.51.91.40.83.01.61.22.51.41.02.01.20.81.71.0注：1;滑動速度（軸交角90度時） VsV1 cos2 式中：d1小齒輪的分度圓直徑，m m，n1為小齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min2表中的CH值適用于連續(xù)傳動，對間歇傳動CH值可增大百分之五十左右4.傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中軸與軸承的設計1）軸傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中各軸的設計方法與“機械設計”教材所述相同，則視傾轉(zhuǎn)機構(gòu)的安裝方式而定，若減速傳動裝置做成阻力部件至于蝸輪軸的結(jié)構(gòu)，則蝸輪不是直接而是通過空心蝸輪即中間軸套15與澆包連接。由于中間軸套15的壁厚一般不大（外經(jīng)與內(nèi)徑之比值1.5），故為保證不因切制內(nèi)、外鍵槽而過分削弱強度，鍵槽尺寸應比常規(guī)選用的要減小一檔。如果鍵聯(lián)接的強度不夠，則考慮采用雙鍵。若減速裝置不做成獨立部件，則蝸輪直接安裝在澆包軸上。澆包軸除支持澆包體外，還承受澆包內(nèi)液體金屬的重力，因此澆包軸受到彎矩和剪切力的作用，按實踐經(jīng)驗，計算彎曲強度和剪切強度。計算彎曲強度時，澆包軸的危險剖面A-A處的彎曲應力。 b=MW 式中 M按作用于澆包軸上的最大彎矩考慮，M=Qg2.12=14Qg , N.m W危險剖面的抗彎剖面模量，W=0.1dH3 , mm 考慮澆包軸在澆包軸板過渡的應力集中后，澆包軸的彎曲強度條件為 b=2.5KQgldH3b或 dH32.5KQglb度計算于一般軸的設計相同. 表15 澆包容量G, Kg0.510311032.01035.0103101031510320103空澆包體自重GK，Kg1202505001200280040005000 2)軸承 傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中各軸的支承，可以采用滾動，也可以采用滑動軸承。一般滾動軸承輕便靈減速裝置的油箱密封欠佳，所以潤滑油容易發(fā)生火警危險，所以潤滑劑大多采用耐高溫潤滑脂。表16列出幾種常用潤滑脂的性能和應用范圍。 表16常用潤滑脂的性能及用途 應用范圍可用于工作溫度高至120135攝氏度的機械，應避免水及濕氣環(huán)境。用于工作溫度145攝氏度以下的各種摩擦副及滾動軸承又稱軸承潤滑脂，工作溫度可達80100攝氏度，廣泛用于各種機械的滾動軸承潤滑復合造基脂復合鈣基潤滑脂醋酸及脂肪酸的復合鈣基+潤滑脂120135度0.1耐水、耐高溫又稱高溫潤滑脂，能在120135攝氏度下使用，耐水性也較好二硫化鉬基復合潤滑脂310二硫化鉬+復合鈣基潤滑脂180240度摩擦系數(shù)低，極低性能良好耐150200攝氏度高溫度用于重載、高溫、潮濕條件下的礦山、化工機械烴基脂膨潤土潤滑脂膨潤土+石蠟潤滑油250度耐高溫，耐潮濕，極壓性能好價廉。用于重載、高溫、潮濕條件下的礦山、化工機械 2.1 題目分析 考慮到鐵水澆包容量較小，手動傾轉(zhuǎn)，擬采用兩級減速裝置，第一級直齒圓錐齒輪傳動，第二級采用自鎖蝸桿傳動。第一級采用圓錐齒輪傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，齒面之間的摩擦小，傳動效率高，安裝調(diào)整比較方便，鐵水澆包傾轉(zhuǎn)機構(gòu)中，手輪與主動小圓錐齒輪的軸固定在一起，蝸輪固裝在澆包軸上，轉(zhuǎn)動手輪時，通過圓錐齒輪和蝸桿傳動使?jié)舶剞D(zhuǎn)，從而帶動傾轉(zhuǎn)（應與手輪方向一致）倒出鐵水。為使結(jié)構(gòu)簡單和徑向尺寸緊湊，蝸輪軸的兩。但因螺旋尺寸傳動的承載能力和效率均低，所以這種方案不如第一級采用圓錐齒輪傳動的廣泛 2.2 確定傳動比1從操作省力考慮 由原始由式得 iqG 2qR50020.22062.5兼顧兩方面要求： iT0idiq id503傳動比分配取第一級齒輪傳動比i1.3 則第二級蝸桿傳動比： iii 501.338.52.3 齒輪傳動的具體設計第一級采用直齒圓錐齒輪傳動（軸交角90度時）1）選擇齒輪材料熱處理小齒輪選用45 （2）確定齒數(shù)比Z 取Z119 則Z2Z1.i25實際傳動比i(即齒數(shù)比u)Z1/Z21.315（3）確定齒形系數(shù)YFa YFaYFa/0.9分度圓錐角 1=acttan-1i=37。155 2=90-152。4455當量齒數(shù) Z1 =Z1/cos124 Z2 =Z2/cos241其YFa根據(jù)圓錐當量齒數(shù)Z 從由參考資料1從圖3.726查得齒形系數(shù) YFa1=3.04 YFa2=2.77計 手輪所需操作力矩 T0 Tmax id.150 500.358.75N故小齒輪所傳遞的扭矩 T0T18.75N （7）計算齒輪模數(shù)m 按設計公式計算： m19.313KT1.1-0.5 R2. . Z12.R. u2+1 = 19.3131.58.57.1-0.152. .192.0.3. 1.3152+1 =2.48取標準模數(shù)m2.5mm3）齒輪其它的主要尺寸大端分度圓直徑 d1mZ1=47.5 d2mZ2=62.5錐距 R1/2 d12+d2齒寬 b=RR=11.77,取b12mm4)彎曲強度校核計算（1）確定許用彎曲應力F因齒輪的使用期限為5年，按每年300天計算，每天16小時，則齒輪的工作總時間為 t=530016小齒輪轉(zhuǎn)速 n1=n手輪V手輪R V手輪為手輪圓周轉(zhuǎn)速，在正常的操作情況下不應大于0.8m/s，按V手輪=0.8m/s計算，則： n1300.80.238.2r/min大齒輪轉(zhuǎn)速 n2n1/i29r/min 應力變化次數(shù) N160n1t=5.5107 N2N1/i=4.18107從由參考資料1從圖3.730查得通常，彎曲疲勞極限應力的循環(huán)基數(shù)N03106，所以當應力的循環(huán)次數(shù)NN0時，即認為按無限壽命計算，這時YN1壽命系數(shù)：YN1=YN2=1根據(jù)模數(shù)m2.5從由參考資料1查得Flim2YN2YxSFlimSrt298.5N/mm2（2）計算齒輪圓周力 小圓平均分度圓直徑 dm1=(1-0.5R)d40.375mm Ftm=2T1dm1=314.6N (3)確定載荷系數(shù) 從由參考資料1得： 使用系數(shù)：載荷平穩(wěn)，KA=1. 從由參考資料1查得 動載系數(shù)：應平均速度Vmdm1n1601000