多级齿轮传动比的分配

多级齿轮传动比的分配

一、分配传动的基本原则是：

a）使各级传动的承载能力接近相等（一般指面接触强度）。

b）使各级传动的大齿轮浸入油中的尝试大致相等，以使润滑简便。

c）使减速机获得最小的外形尺寸和重量。

（1）两级圆柱齿轮减速机按齿面接触强度相等及较有利的润滑条件，可按关系分配传动比，高速级的传动比。当调整级和低速级齿轮

的材料和热处理条件相同时，传动动力比可按进行。两级卧式圆柱齿轮减速机，按调整级和低速级的大齿轮浸入油中尝试大致相等的原则，传

动比的分配，可按下述经验数据和经验公式进行。

对于展开式和分流式减速机，由于中心距a2＞a1,甩以常使i1＞i2.

对于同轴式减速机，同于a1=a2,应使i1≈i2,使浸油深度相等。

（2）两级圆锥－圆柱齿轮减速机对这种减速机的传动进行分配时，要尽量避免圆锥齿轮尺寸过大，制造困难，因而调整级圆锥齿轮的

传动比i不宜过大，通常取i1≈0.25i,最好使i≤3。当要求两级传动大齿轮的浸油尝试大致相等时，也可取i1-3.5~4.

（3）三级圆柱和圆锥－圆柱齿轮减速器按各级齿轮齿面接触强度相等，并能获得较小的外形尺寸和重量的原则，三级圆柱齿轮减速器

的传动比分配可按图进行。

（4）两级蜗轮蜗杆减速机这类减速机，为满足a1≈a2/2的要求，使高速级和低速级传动浸油深度大致相等。

（5）两级齿轮－蜗轮和蜗杆－齿轮减速机这类减速机，当齿轮传动布置在高速级时，为使箱体结构紧凑和便于润滑，通常取齿轮传动

比i1≤2~2.5.而当蜗杆布置在高速级时，可使传动有较高的效率，这时齿轮传动的传动比2-(0.03-0.06)i 为宜。

多级减速机传动比等强度分配应注意的问题

一台圆柱齿轮减速机，输入15KW,1500RPM；输出转速3RPM。

减速比分配：假设按五级传动设计

原始参数：

第一级：σHlim1=1450 a1=100 φa1=0.35

第二级：σHlim2=1450 a2=160 φa2=0.35

第三级：σHlim3=1450 a3=250 φa3=0.35

第四级：σHlim4=1450 a4=355 φa4=0.35

第五级：σHlim5=1450 a5=450 φa5=0.35

传动比i分配结果：

i1=4.511441 i2=4.218812 i3=3.927702 i4=3.097363 i5=2.159404 齿宽系数φd结果：

φd1=0.9645φd2=0.91329φd3=0.86235φd4=0.71704φd5=0.5529对结果检验：

接触疲劳极限σHlim=1450.0MPa

弯曲疲劳极限σFlim=430.0Mpa

精度等级：6

输入功率P=15.0KW

输入转速n1=1500RPM

使用寿命：20000.0小时

第一级

法向模数mn=2.0 mm

齿数Z1=18 Z2=80

法向变位系数Xn1=0.0 Xn2=-0.282834

螺旋角β=13.0度

有效齿宽b=37.0 mm

中心距a=100.0 mm

输入转速n1=1500RPM

接触强度计算的寿命系数Znt1=0.896143 Znt2=0.937995

接触强度的计算安全系数SH1=1.0228 SH2=1.0706

弯曲强度的计算安全系数SF1=2.0009 SF2=2.1723

第五级

法向模数mn=12.0 mm

齿数Z1=23 Z2=50

法向变位系数Xn1=0.270333 Xn2=-0.082523

螺旋角β=12.0度

有效齿宽b=155.0 mm

中心距a=450.0 mm

输入转速n1=6.478RPM

接触强度计算的寿命系数Znt1=1.151095 Znt2=1.220693

接触强度的计算安全系数SH1=1.3068 SH2=1.3905

弯曲强度的计算安全系数SF1=2.1882 SF2=2.1208

可以看出，末级的接触强度安全系数为第一级的1.3倍左右，

按等接触强度设计，为什么接触强度安全系数会相差近30%呢？

分析其原因，可以发现；导致这种因素的主要原因时寿命系数Znt，如果剔除Znt的影响；接触强度还是基本一致的。

本例中若将末级寿命设为4631059小时，则接触强度计算的寿命系数Znt1=0.89614

3 Znt2=0.917692

接触强度的计算安全系数SH1=1.0174 SH2=1.0453

和第一级的SH1=1.0228 SH2=1.0706

相比，还是很接近的。

所以设计多级、大传动比减速机时应额外考虑啮合次数及传动效率的影响