求教减速齿轮箱比与齿轮齿数的计算方法

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伺服电机编码器分辨率、脉冲当量计算、伺服电机电子齿轮比设置、减速比
作者:dfjzh& 来源:本站& 发表时间: 13:57:16& 点击:15559
1、电机旋转一周的脉冲数到底怎样去计算?”:1)编码器的分辨率为131072,所以伺服转一周编码器输出131072的检测脉冲;2)如果丝杠的螺距为5mm,要求输入一个指令脉冲时,工件位移0.001mm,那么要求伺服转一周需要输入的指令脉冲数为5mm/0.001mm=50003)就是说,我们需要伺服转一周时,输给主控器的指令脉冲是5000个,每输入一个指令脉冲工件精确移动0.001mm;A:就是说,编码器的分辨率是131072,螺距是5mm,要求精度是0.001mmB:他这是直连的算法A:应该如何设置?可是他计算的是5000个脉冲。编码器不是131072个才可以转动一圈的吗?B:确定值:要求脉冲当量0.001,螺距5,伺服转一周所需脉冲数131072A:是的,0.001mm的值是如何确定的?我感觉对应不上B:这是人为确定的,伺服电机转一圈需要上位机发5mm/0.001mm=5000个脉冲,伺服的分辨率是131072这是一个定值。剩下的就是你调整电子此轮比了。此时你可以在上位机系统中设定:螺距为5,每转脉冲数为5000,伺服驱动器中设电子此轮比为00。如果有减速比的话,电子此轮比设定为00乘以个减速比。此时你上位机发5000个脉冲对应外部正好走5MM,正好是5除以
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齿轮减速机内部传动的参数计算公式
    齿轮传动的参数选择
(一)齿轮减速机内部传动的参数计算公式
压力角&的选择
  由机械原理可知,增大压力角&,轮齿的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加,有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为&=20&。为增强航空用齿轮传动的弯曲强度及接触强度,我国航空齿轮传动标准还规定了&=25&的标准压力角。但增大压力角并不一定都对传动有利。对重合度接近2的高速齿轮传动,推荐采用齿顶高系数为1~1.2 ,压力角为16&~18&的齿轮,这样做可增加轮齿的柔性,降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数 z1 的选择
  若保持齿轮传动的中心距 a 不变,增加齿数,除能增大重合度、改善传动的平稳性外,还可减小模数,降低齿高,因而减少金属切削量,节省制造费用。另外,降低齿高还能减小滑动速度,减少磨损及减小胶合的可能性。但模数小了,齿厚随之减薄,则要降低轮齿的弯曲强度。不过在一定的齿数范围内,尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时,以齿数多一些为好。闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好。小齿轮的齿数可取为 z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使轮齿不至过小,故小齿轮不宜选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。
  为使轮齿免于根切,对于&=20&的标准直齿圆柱齿轮,应取 z1&17。
齿宽系数&d的选择
  右齿轮的强度计算公式可知,轮齿愈宽,承载能力愈高;但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布趋不均匀,故齿宽系数应取得适当。圆柱齿轮齿宽系数的荐用值见下表。对于标准圆柱齿轮减速器,齿宽系数取为& ,所以对于外啮合齿轮传动:& 。
  &a的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。运用设计计算公式时,对于标准减速器,可先选定&a后再用上式计算出相应的&d值。
圆柱齿轮的齿宽系数&d
装置状况& & 两支承相对小齿轮作对称布置& & 两支承相对小齿轮作不对称布置& & 小齿轮作悬臂布置
&d& & 0.9~1.4(1.2~1.9)& & 0.7~1.15(1.1~1.65)& & 0.4~0.6
  注: 1)大、小齿轮皆为硬齿面时,&d取偏下限的数值;若皆为软齿面或仅大齿轮为软齿面时,&d取偏上限的数值;
    2)括号内的数值用于人字齿轮,此时b为人字齿轮的总宽度;
    3)金属切削机床的齿轮传动,若传递的功率不大时,&d可小到0.2;
    4)非金属齿轮可取&d&0.5~1.2。
圆柱齿轮的计算齿宽b=&dd1,并加以圆整。为了防止两齿轮因装配后轴向稍有错位而导致啮合齿宽减小,常把小齿轮的齿宽在计算齿宽b的基础上人为地加宽约5~lOmm。
(二)齿轮传动的许用应力
  本书荐用的齿轮的疲劳极限是用m=3~5mm、&=20&、b=10~50mm、v=10m/s、Ra约为0.8 的直齿圆柱齿轮副试件,按失效概率为1%,经持久疲劳试验确定的。对一般的齿轮传动,因绝对尺寸、齿面粗糙度、圆周速度及润滑等对实际所用齿轮的疲劳极限的影响不大,通常都不予考虑,故只要考虑应力循环次数对疲劳极限的影响即可。
  齿轮的许用应力[&]按下式计算:&     式中:
  S&疲劳强度安全系数。对接触疲劳强度计算,由于点蚀破坏发生后引起噪声、振动增大,并不立即导致不能继续工作的后果,故可取S=SH=1。但是,如果一旦发生断齿,就会引起严重的故事,因此在进行齿根弯曲疲劳强度计算时取S=SF=1.25~1.5。
  KN&考虑应力循环次数影响的系数,称为寿命系数。弯曲疲劳寿命系数 和接触疲劳寿命系数 分别见下图。设n为齿轮的转速,r/min;j为齿轮每转一圈时,同一齿面啮合的次数;Lh为齿轮的工作寿命,h,则齿轮的工作应力循环次数N按下式计算:N=60njLh。
 &lim&齿轮的疲劳极限。弯曲疲劳强度极限值用&FE带入,查图&齿轮的弯曲疲劳强度极限&,图中的&FE=&Flim&YST,YST为试验齿轮的应力校正系数;接触疲劳强度极限值&Hlim查图&齿轮的接触疲劳强度极限&。
1&调质钢;球墨铸铁(珠光体、贝氏体);珠光体可锻铸铁
2&渗碳淬火的渗碳钢;全齿廓火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁
3&渗氮的渗氮钢;球墨铸铁(铁素体);灰铸铁;结构钢。
4&氮碳共渗的调质钢、渗碳钢。
弯曲疲劳寿命系数
(当N&Nc时,可根据经验在网纹区内取 值)& &&
1& 允许一定点蚀时的结构钢;调质钢;球墨铸铁(珠光体、贝氏体);珠光体可锻铸铁;渗碳淬火的渗碳钢
2& 结构钢;调质钢;渗碳淬火钢;火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁;球墨铸铁(珠光体、贝氏体);珠光体可锻铸铁;
3& 灰铸铁;球墨铸铁(铁素体);渗氮的渗氮钢;调质钢、渗碳钢
4& 氮碳共渗的调质钢、渗碳钢
接触疲劳寿命系数
(当N&Nc时,可根据经验在网纹区内取 值)
  图&齿轮的弯曲疲劳强度极限&、图&齿轮的接触疲劳强度极限&所示极限应力值,一般选取其中间偏下值,即在MQ及ML中间选值。使用图&齿轮的弯曲疲劳强度极限&及图&齿轮的接触疲劳强度极限&时,若齿面硬度超出图中荐用的范围,可大体按外插法查取相应的极限应力值。图&齿轮的弯曲疲劳强度极限&所示为脉动循环应力的极限应力。对称循环应力的极限应力值仅为脉动循环应力的70%。
夹布塑料的弯曲疲劳许用应力 =50MPa,接触疲劳许用应力 =110MPa。
(三)齿轮精度的选择
  各类机器所用齿轮传动的精度等级范围列于下表中,按载荷及速度推荐的齿轮传动精度等级如下图所示。
各类机器所用齿轮传动的精度等级范围
机 器 名 称 & & 精 度 等 级& & 机 器 名 称& & 精 度 等 级
汽轮机& &    3~6& & 拖拉机& &    6~8
金属切削机床& &    3~8& & 通用减速器& &    6~8
航空& &    4~8& & 锻压机床& &    6~9 
轻型汽车& &    5~8& & 起重机& &    7~10
载重汽车& &    7~9& & 农业机器& &    8~11
    注:主传动齿轮或重要的齿轮传动,偏上限选择;辅助传动齿轮或一般齿轮传动,居中或偏下限选择。
例题 如图所示,试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已知输入功率P1=40kW,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
  1)按图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
  2)考虑此减速器的功率较大,故大、小齿轮都选用硬齿面。由
    表&常用齿轮材料及其力学特性&选得大、小齿轮的材料均为
    40Cr,并经调质及表面淬火,齿面硬度为48~55HRC。
  3)选取精度等级。因采用表面淬火,轮齿的变形不大,不需要磨
    削,故初选7级精度(GB1)。
  4)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=77。
 2.按齿面接触强度设计
  由设计计算公式(10-9a)进行试算,即
  1)确定公式内的各计算数值
   (1)试选载荷系数Kt=1.3;
   (2)计算小齿轮传递的转矩
   (3)由表&圆柱齿轮的齿宽系数&d&选取齿宽系数&d=0.9;
   (4)由表&弹性影响系数ZE&查得材料的弹性影响系数ZE=189.8 ;
   (5)由图&齿轮的接触疲劳强度极限&e按齿面硬度中间值52HRC查得大、小齿轮得接触疲劳强度极  
      限&Hlim1=&Hlim2=1170MPa;
   (6)计算应力循环次数
     &
   (7)由图&接触疲劳寿命系数&查得接触疲劳寿命系数 1=0.88; 2=0.90;
   (8)计算接触疲劳许用应力
      取失效概率为1%,安全系数S=1,得
      &
  2)计算
   (1)试算小齿轮分度圆直径d1t,代入 中较小的值
   (2)计算圆周速度v
      
   (3)计算齿宽b
      
   (4)计算齿宽与齿高之比b/h
      模数&
      齿高&
      b/h=61.55/6.413=9.6
   (5)计算载荷系数
      根据v=3.44m/s,7级精度,由动载系数图查得动载系数 =1.12;
      直齿轮,假设 Ft/b&100N/mm,由表&齿间载荷分配系数&查得 = =1.1;
      由表&使用系数&查得使用系数 =1;
      由表&接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数KHb的简化计算公式&查得 =1.43;(由表中6级
    精度硬齿面齿轮查得 ,适当加大)
      由图弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数 查得 =1.37;(由b/h=9.6, =1.43)
      故载荷系数 K=& & =1&1.12&1.1&1.43=1.72
   (6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10-10a)得
      
   (7)计算模数m
      m=d1/z1=75.08/24=3.128mm
 3.按齿根弯曲强度设计
  弯曲强度的设计公式为
      & mm
  1)确定公式内的各计算数值
   (1)由图&齿轮的弯曲疲劳强度极限&d查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限&FE1=&FE2=680MPa;
   (2)由图&弯曲疲劳寿命系数&查得弯曲疲劳寿命系数 1=0.88; 2=0.9;
   (3)计算弯曲疲劳许用应力
      取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得
      
   (4)计算载荷系数K
     K=& & =1&1.12&1.1&1.37=1.69
   (5)查取齿形系数
      由表&齿形系数及应力校正系数&查得YFa1=2.65;YFa2=2.226
   (6)查取应力校正系数
      由表&齿形系数及应力校正系数&可查得 YSa1=1.58;YSa2=1.764。
   (7)计算大小齿轮的 并加以比较
      
     小齿轮的数值大。
  2)设计计算
       
  对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m略大于由齿根疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得得模数2.94,并就近圆整为标准值m=3mm,按接触强度算得的分度圆直径d1=75.08mm,由
       z1=d1/m=75.08/3=25.03,取在z1=25
       z2=uz1=80
 4.几何尺寸计算
  1)计算分度圆直径
    d1=z1m=25&3=75mm
    d2=z2m=80&3=240mm
  2)计算中心距
    a=(d1+d2)/2=(75+240)/2=157.5mm
  3)计算齿轮宽度
    b=&dd1=0.9&75=67.5mm  圆整,取B2=68mm,B1=73mm。
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知道减速机的传动比,各段轴所带齿轮的齿数,如何计算各段轴的转速呢?请高手指点
意思就是输入轴(发动机转速)与传动轴(连接车轮)的速比是1,就能算出输出轴是30个齿意思就是发动机转10rpm。如果差速器主减速比为3,就是10我不知道减速机啊,则输出轴再除以个3,传动比是3,我只能说一下普通5档手动变速箱比如一档输入轴10个齿,输出轴转30圈:1减速机结构不清楚
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输入转速*Z1/Z2=第二轴转速同理依次求其他轴
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如何算齿轮的速比
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轮传动中,蜗轮的转速&#47,也就是
齿轮1的转速&#47,转速比等于齿轮齿数的反比;蜗杆的转速=蜗杆的头数/n圈;齿轮2的转速=齿轮2的齿数&#47,蜗轮转过1/对单头蜗杆来说,蜗杆转一圈,蜗轮齿数为n时;蜗轮的齿数;齿轮1的齿数
蜗轮蜗杆的传动中
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