减速器内部传动零件的设计计算要点

3.2　减速器内部传动零件的设计计算要点

在减速器外部传动零件完成设计计算之后，应检查传动比及有关运动和动力参数是否需要调整。若需要，则应进行修改。待修改好后，再设计减速器内部的传动零件。

1. 齿轮传动

设计齿轮传动须确定的内容有：齿轮材料和热处理方式，齿轮的齿数、模数、变位系数、齿宽、分度圆螺旋角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、结构尺寸等；对圆柱齿轮传动还有中心距；对锥齿轮传动，还有锥距、节锥角、顶锥角和根锥角等。

齿轮材料及热处理方式的选择，应考虑齿轮的工作条件、传动尺寸的要求、制造设备条件等。若传递功率大，且要求尺寸紧凑，可选用合金钢或合金铸钢，并采用表面淬火或渗碳淬火等热处理方式；若一般要求，则可选用碳钢或铸钢或铸铁，采用正火或调质等热处理方式。当齿轮顶圆直径d_a＜400～500 mm时，可采用锻造或铸造毛坯；当d_a＞400～500 mm时，因受锻造设备能力的限制，应采用铸铁或铸钢铸造。当齿轮直径与轴径相差不大时，对于圆柱齿轮，若齿轮的齿根至键槽的距离x＜2.5m_n，对于锥齿轮，若x＜1.6m_t，则齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴(参见第19章图19-10和图19-15)。同一减速器中的各级小齿轮(或大齿轮)的材料尽可能相同，以减少材料牌号和简化工艺要求。

齿轮传动的计算准则和方法，应根据齿轮工作条件和齿面硬度来确定。对于软齿面齿轮传动，应按齿面接触疲劳强度计算齿轮直径或中心距，验算齿根弯曲疲劳强度；对于硬齿面齿轮传动，应按齿根弯曲疲劳强度计算模数，验算齿面接触疲劳强度。

对齿轮传动的参数和尺寸，有严格的要求。对于大批生产的减速器，其齿轮中心距应参考标准减速器的中心距；对于中、小批生产或专用减速器，为了制造、安装方便，其中心距应圆整，最好使中心距的尾数为0或5。模数应取标准值，齿宽应圆整；而分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等不允许圆整，应精确计算到小数点后三位数；分度圆螺旋角、节锥角、顶锥角、根锥角应精确计算到“''”；直齿锥齿轮的锥距R不必圆整，应计算到小数点后三位数。齿轮的结构尺寸，参考本书第19章给出的经验公式计算确定，但尽量圆整，以便于制造和测量。

2. 蜗杆传动

设计蜗杆传动须确定的内容有：蜗杆和蜗轮的材料，蜗杆的热处理方式，蜗杆的头数和模数，蜗轮的齿数和模数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、导程角，蜗杆螺纹部分长度，蜗轮轮缘宽度和轮毂宽度及结构尺寸等。

由于蜗杆传动的滑动速度大，摩擦和发热剧烈，因此要求蜗杆蜗轮副材料具有较好的耐磨性和抗胶合能力。一般是根据初步估计的滑动速度来选择材料。当蜗杆传动尺寸确定后，要检验相对滑动速度和传动效率与估计值是否相符，并检查材料选择是否恰当。若与估计有较大出入，应修正重新计算。

蜗杆模数m和分度圆直径d₁应取标准值，且m、d₁与直径系数q三者之间应符合标准的匹配关系。

连续工作的闭式蜗杆传动因发热大，易产生胶合，应进行热平衡计算，但应在蜗杆减速器装配草图完成后进行。