帶式輸送機主要靠傳動(dong)系統(tong)(tong)支撐運轉(zhuan)，三級圓錐(zhui)圓柱齒(chi)輪減速器是目前輸送(song)機(ji)十分(fen)較優傳動(dong)系統(tong)(tong)裝置，下面(mian)我(wo)們具體分(fen)析輸送(song)機(ji)傳動(dong)系統(tong)(tong)的設計原理及(ji)優化(hua)設計。

1、其一級弧齒錐齒輪的設計

三級圓(yuan)錐圓(yuan)柱(zhu)齒(chi)輪(lun)(lun)減(jian)速器顧名思(si)義分為三個級別，三級傳動均集中(zhong)在一(yi)(yi)個計(ji)(ji)算(suan)模(mo)型里會導致(zhi)優化設(she)計(ji)(ji)模(mo)型過于(yu)復雜且求解困難，故(gu)先對(dui)其(qi)一(yi)(yi)級弧齒(chi)錐齒(chi)輪(lun)(lun)做出初(chu)步設(she)計(ji)(ji)。弧齒(chi)錐齒(chi)輪(lun)(lun)設(she)計(ji)(ji)同圓(yuan)柱(zhu)齒(chi)輪(lun)(lun)的(de)設(she)計(ji)(ji)計(ji)(ji)算(suan)有較大差(cha)別，其(qi)初(chu)始參數選擇從(cong)小(xiao)(xiao)輪(lun)(lun)強度、大輪(lun)(lun)直徑及傳動比(bi)3個限制條(tiao)件入手(shou)。根據小(xiao)(xiao)齒(chi)輪(lun)(lun)的(de)傳遞(di)功(gong)率(lv)，按(an)照AGMA標準的(de)經驗估算(suan)得出小(xiao)(xiao)齒(chi)輪(lun)(lun)的(de)直徑75~80mm；考慮(lv)到第二級傳動中(zhong)心距的(de)范圍在155~165之間，大輪(lun)(lun)的(de)直徑應小(xiao)(xiao)于(yu)235mm，因(yin)此，錐齒(chi)輪(lun)(lun)的(de)傳動比(bi)在2.5~2.9之間。

綜(zong)合上述因素(su)選取兩組(zu)齒數比：13/35、14/37，大小齒輪(lun)的(de)彎曲強度通過高度和(he)切向變(bian)位(wei)進行修(xiu)正，以達(da)到等強度。經過后續的(de)校核(he)，選小齒輪(lun)與大輪(lun)的(de)齒數比為(wei)14/37，小輪(lun)節圓直徑為(wei)75.6mm。

2、第二、三級圓柱齒輪的優化設計

由于(yu)硬齒(chi)面齒(chi)輪(lun)具有良好的(de)接(jie)觸強度，其承載能力主要決定于(yu)彎曲強度。因(yin)此，先(xian)利(li)用接(jie)觸強度條件對齒(chi)輪(lun)參數(shu)進(jin)行(xing)初步優化(hua)(hua)，這(zhe)樣可避免優化(hua)(hua)模型里出現變(bian)位系(xi)數(shu)和(he)齒(chi)形(xing)系(xi)數(shu)，導致查表出現問題(ti)。在初步優化(hua)(hua)的(de)基(ji)礎(chu)上，考慮變(bian)位系(xi)數(shu)和(he)彎曲強度等再(zai)進(jin)行(xing)兩次優化(hua)(hua)。

（1）設計目標及變量

考慮在等強(qiang)度、等潤滑條件下(xia)盡(jin)量(liang)實現齒輪箱(xiang)的(de)輕量(liang)化，所以選用中(zhong)心距之和最(zui)小為目標(biao)函數，這樣可保證減速器箱(xiang)體和齒輪的(de)尺寸盡(jin)可能(neng)小。

選用對目標(biao)函數(shu)(shu)影響較(jiao)明顯且易于控(kong)制的設計(ji)參數(shu)(shu)為設計(ji)變(bian)量，同時(shi)為了(le)減少(shao)設計(ji)變(bian)量，接觸強度優(you)化時(shi)，變(bian)位(wei)系數(shu)(shu)不作為優(you)化變(bian)量。

（2）參數的選取及約束條件

模數與齒(chi)(chi)數：根據(ju)(ju)圓柱(zhu)齒(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)設計(ji)原則(ze)及接觸強度(du)，估(gu)(gu)算(suan)小齒(chi)(chi)輪(lun)直徑(jing)；根據(ju)(ju)彎(wan)曲強度(du)估(gu)(gu)算(suan)齒(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)模數，同時借(jie)鑒以(yi)往(wang)減(jian)速(su)器的(de)(de)(de)設計(ji)經(jing)驗(yan)，確定第二、三兩級(ji)傳動圓柱(zhu)齒(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)模數范(fan)圍3.5~5。小齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)數的(de)(de)(de)選取在(zai)考(kao)慮其強度(du)避免根切的(de)(de)(de)同時，不(bu)宜比大輪(lun)齒(chi)(chi)數相差太大。

螺旋角和齒(chi)寬：為(wei)了傳動平穩，提高承載能(neng)力(li)，應保證斜齒(chi)圓柱齒(chi)輪(lun)(lun)一定的縱向(xiang)重合度要求，同時也不至于軸向(xiang)力(li)過大，則(ze)斜齒(chi)輪(lun)(lun)螺旋角的取值(zhi)范圍(wei)在10°到20°之間，齒(chi)寬的取值(zhi)范圍(wei)為(wei)15~21。

傳(chuan)(chuan)動(dong)比與潤滑條件：為了保證兩級齒輪傳(chuan)(chuan)動(dong)有足夠的承載能力和使用壽命，同時保證大(da)輪的齒數、外徑不至于(yu)(yu)過大(da)，兩級的傳(chuan)(chuan)動(dong)比相差不能過大(da)，根(gen)據平均傳(chuan)(chuan)動(dong)比給定(ding)約束范(fan)圍為大(da)于(yu)(yu)等于(yu)(yu)2.7并小于(yu)(yu)等于(yu)(yu)3.7。

潤滑條件主要考慮大(da)(da)(da)齒(chi)輪的(de)浸油深度，避(bi)免高(gao)速(su)級大(da)(da)(da)齒(chi)輪浸油過深，導致攪油損失(shi)增加(jia)，所以高(gao)速(su)級大(da)(da)(da)齒(chi)輪直徑(jing)應比(bi)低速(su)級的(de)大(da)(da)(da)齒(chi)輪直徑(jing)要小一些，同時也應使它們的(de)浸油深度相(xiang)差不大(da)(da)(da)，因此按照浸油深度分配傳(chuan)(chuan)動比(bi)，則傳(chuan)(chuan)動比(bi)應滿(man)足0.9~1.4。

齒(chi)(chi)輪(lun)外(wai)徑和中心距：齒(chi)(chi)輪(lun)外(wai)徑不能與其(qi)它齒(chi)(chi)輪(lun)或軸發生干涉，主(zhu)要存(cun)在其(qi)一級錐齒(chi)(chi)輪(lun)大輪(lun)外(wai)徑同(tong)第三級小齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)頂圓(yuan)之(zhi)間(jian)的干涉，第二級圓(yuan)柱(zhu)大齒(chi)(chi)輪(lun)同(tong)低速級軸之(zhi)間(jian)的干涉，其(qi)約束(shu)條件需(xu)要具體情況具體分析。

安全(quan)系(xi)數及(ji)強(qiang)度(du)(du)：經強(qiang)度(du)(du)校(xiao)核，錐(zhui)齒輪的安全(quan)系(xi)數鑒定為高。采用圓(yuan)柱齒輪的強(qiang)度(du)(du)靠近錐(zhui)齒輪強(qiang)度(du)(du)的方(fang)法，圓(yuan)柱齒輪的安全(quan)系(xi)數也(ye)可以達到運行標(biao)準(zhun)。

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