力，故各齿轮的齿根弯曲强度满足要求。结构设计根据以上计算，得到各级传动结构中的齿轮及蜗杆几何尺寸，如表表。齿轮分度圆直径的计算齿轮分度圆直径的计算公式为转矩为式中功率转速。由此可得各处转矩，如表所示。表转矩数值各级传动比见表。对各级齿轮有如下要求齿轮转速较高，功率不大，选级精度制造，其他齿轮转速不高，功率不大，可选级精度制造。载荷平稳，对称布置，轴的刚度较大，取载荷综合系数。齿轮系数取对各级齿轮有如下要求齿轮转速较高，功率不大，选级精度制造，其他齿轮转速不高，功率不表转矩数值各级传动比见表。部分内容简介料选用，调质处理，硬度为。齿轮分度圆直径的计算齿轮分度圆直径的计算公式为转矩为式中功率转速。由此可得各处转矩，如表所示。表转矩数值各级传动比见表。对各级齿轮有如下要求齿轮转速较高，功率不大，选级精度制造，其他齿轮转速不高，功率不大，可选级精度制造。载荷平稳，对称布置，轴的刚度较大，取载荷综合系数。齿轮系数取。确定许用接触应力查设计手册得则。根据以上参数，由式可知得到各齿轮分度圆直径模数为查设计手册取。取分度圆直径很显然各个齿轮均满足接触强度条件。齿轮宽度取。取，。圆周速度根据设计手册，齿轮选择级精度，同理，齿轮均选用级精度。根据设计手册，齿轮选择级精度，同理，齿轮选用级精度。齿轮弯曲强度的校核弯曲强度校核公式为式中接触强度小齿轮转矩，载荷综合系数齿轮接触宽度小齿轮分度圆直径模数复合齿形系数。根据齿数，由设计手册查得复合齿形系数，。由设计手册查得所以由式中直，已计算出，且都已知，则校核计算如下由以上的计算可知，齿根弯曲应力均小于其许用弯曲应力，故各齿轮的齿根弯曲强度满足要求。结构设计根据以上计算，得到各级传动结构中的齿轮及蜗杆几何尺寸，如表表所示。表电动机齿轮的几何尺寸名称符号计算公式数值模数根据需要，取标准值压力角分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚齿槽宽标准中心距表其他齿轮的几何尺寸参数名称过桥齿轮蜗杆轴小齿轮齿轮轴大齿轮齿轮轴小齿轮蜗杆轴大齿轮蜗杆传动的设计计算蜗杆传动多在需要交错轴间传递运动及动力的场合使用。通常交错角为，般蜗杆为主动力。其主要优点为传动比大，工作平稳，结构紧凑，当蜗杆导程角小于摩擦角是可以自锁。其缺点是效率低，需用贵重的有色金属。蜗杆传动的类型有多种，本文根据需要选用了普通的圆柱蜗杆阿基米德蜗杆。蜗杆传动材料的选择在蜗杆传动中，普通齿轮传动中齿轮所发生的点蚀弯曲折断胶合和磨损等失效形式必然都可能出现。更特殊的是由于蜗杆传动在齿面间有较大的相对滑动，磨损发热胶合的想象就更容易发生。基于蜗杆传动的特点，蜗杆副的材料组合首先要求具有良好的减摩耐磨易于跑合的特性和抗胶合能力，此外要求有足够的强度。由于转速不高功率不大，蜗轮材料选用，砂模铸造，蜗杆材料选用，表面调质，硬度为。选择齿数查机械设计手册，取，验算滑动速度即式中蜗杆头数模数蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆柱上螺旋升角滑动速度，。所以，根据设计要求，原材料选择是合适的。主要尺寸计算根据以上计算结果，可以得到蜗杆传动的主要尺寸，如表所示。表蜗杆传动的主要尺寸名称符号蜗杆蜗轮模数头数分度圆直径中心距齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆最大外圆直径齿顶圆弧半径齿根圆弧半径蜗轮轮缘宽度蜗杆分度圆柱上螺旋升角齿距特性系数压力角螺旋方向左旋蜗杆变位系数热平衡计算蜗杆传动的特点是效率较低，发热量较大。在工作中就可能出现齿面磨损加剧，甚至引起齿面胶面绘制弯矩图。垂直面弯矩图如图所示。图垂直面弯矩示意图截面截面水平面弯矩图如图所示。图水平面弯矩示意图截面截面合成弯矩图如图所示。图合成弯矩示意图绘制扭矩图。扭矩示意图如图所示。图扭矩示意图由涡轮受力计算结果可知，又根据，由设计手册可知，，故，则绘制当量弯矩图。当量弯矩图如图所示。图当量弯矩示意图对于截面对于截面计算危险截面处的直径。危险截面处的直径为取截面直径为，所以该轴强度满足要求。齿轮轴的设计选择轴的材料。，调质处理。查机械设计手册得硬度为，，。按转矩估算轴的最小直径。取，于是。计算所得应是最小轴径即安装齿轮处的直径，因该段轴上有平键，对轴的消弱较大，为增大强度，取。轴的结构设计。齿轮轴的结构及尺寸草图设计如图所示，安装齿轮处的直径为，长为，轴间台阶作齿轮左侧轴向定位用，根据减速器的内壁到电动机齿轮端面得距离，可将轴肩宽度取为右侧定位用挡圈直径为，中间有个直径为的孔，厚度为，用的螺钉将其固定于轴端。左边的轴段固定于箱壁内，使其与箱体为过盈配合。轴的结构尺寸初步取定如图所示。图齿轮轴结构示意图④计算齿轮受力。由设计手册中可知大齿轮作用力如下圆周力径向力小齿轮作用力如下。圆周力径向力轴受力的大小及方向如图所示。图轴受力示意图计算轴承反力。垂直面受力图如图所示，水平面受力图如图所示。垂直面图垂直面受力示意图图水平面受力示意图水平面绘制弯矩图。垂直面弯矩图如图所示。图垂直面弯矩示意图截面截面水平面弯矩图如图所示。图水平面弯矩示意图截面截面合成弯矩图如图所示。图合成弯矩示意图绘制扭矩图。扭矩图如图所示。图扭矩示意图由表可知，有根据，查设计手册得，，故绘制当量弯矩图。当量弯矩图如图所示。图当量弯矩示意图截面截面分别计算轴截面和处的直径。公式如下。两截面虽有键槽削弱，但结构设计所确定的直径分别达到和，所以强度满足要求。蜗杆轴的设计选择轴的材料。用，调质处理，硬度为，，。按转矩估算轴的最小直径。去，则，计算所得应是最小轴径即安装齿轮处的直径，因该段轴上有平键，对轴的影响较大，为增大强度，取。轴的结构设计。蜗杆轴的结构及尺寸可进行草图设计，如图所示，安装齿轮处的直径为，长为，轴间台阶作齿轮左侧轴向定位用，将轴间宽度取为左侧定位用轴套直径为，长度为。同时用左边的轴段固定于箱壁内，使其与箱体为过盈配合。图蜗杆轴结构示意图蜗杆轴小齿轮蜗杆轴打齿轮④计算齿轮受力。根据作用力与反作用力，由前面的计算可得齿轮受力大小，如表所示。表齿轮受力表有设计手册可知在节已计算出，节已计算出，则轴受力的大小及方向如图所示。