求助二级圆柱齿轮减速机构计算

gaonengmei

一个手动装置，承受的力是2KN，手轮转一圈20毫米，总行程是270，现采用二级减速机构，如何确定各个齿轮的齿数和模数

爱看书的pig

问的好。既然是手动，假设手转一圈2秒，则输入转速30r/min。经过减速之后(假设减速机1:30)，则输出转速为1r/min。转速有了。
再假设这个人是个成年汉子。一般成年自行车运动员的输出功率可以达到200-300W，我们假设250W.
那么，可以得到扭矩为M=9550*P/n，得到输出转矩为2387Nm。知道这个扭矩，估算你这个模数至少也得10。
知道模数为10，，，，好了我编不下去了。有没有大侠帮忙看看，哪里合理，哪里不合理

gaonengmei

爱看书的pig 发表于 2022-1-14 14:46
问的好。既然是手动，假设手转一圈2秒，则输入转速30r/min。经过减速之后(假设减速机1:30)，则输出转速为1r ...

感觉不太对，手柄和小齿轮安装在和手轮一根轴上，手轮转一圈，直线移动20mm，转换成齿轮传动，要满足这个条件就是，等于这个齿轮的分度圆就大概就是（20除以3.14）6mm，但是不存在这样的齿轮，就放大四倍，小齿轮的分度圆为24，模数2或者3应该就能满足要求，因为受力比较大，就是把2KN的力分散，总共四个齿轮，最后一个齿轮受力是2KN，前面的就得想办法变成受力的四分之一，在往前就是二分之一，那这样转动手轮的力大概需要八分之一的力，（200除以8）就是25KG的力转动手柄，但是过程我不会计算，不知道带哪些参数计算，求教一下

爱看书的pig

gaonengmei 发表于 2022-1-14 15:01
感觉不太对，手柄和小齿轮安装在和手轮一根轴上，手轮转一圈20mm，要满足这个条件就是，等于这个齿轮的分 ...

手轮转一圈20mm的意思不是说，负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系

gaonengmei

爱看书的pig 发表于 2022-1-14 15:04
手轮转一圈20mm的意思不是说，负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系

这个20就是负载端，转换成了输入端呀，直线变成了圆周呀，就是20除以3.14

gaonengmei

爱看书的pig 发表于 2022-1-14 15:04
手轮转一圈20mm的意思不是说，负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系

上面写的不精确哈，抱歉

游离缙云

手动装置的话，力一定要算好，不然很难用的。要么力太大，要么速度太慢。你可以多买几对齿轮试试

人外有人

2KN转化到手柄轴上的扭矩，不考虑摩擦，约为2000x20/6.28约等于7Nm，按10Nm计算。当然用螺杆传动是需要考虑摩擦的，摩擦系数根据不同材料有所不同，扭矩会相应增大。接下来预估手柄直径，如手柄直径200，则50N的力即可驱动，成人完全无需配减速机。一般超过200N才考虑用减速增加扭矩，即使用，本例一级减速已经足够。如果要用齿轮传动，可根据工况环境选材材料…初步确定小齿轮齿数…按空间预估小齿轮直径....计算线速度并选择精度等级，你这手动装置，9级即可....基本上上肯定是开式传动，只需要按齿根弯曲强度计算确定模数即可，然后对比预估直径是否相差太大，不大的话进行齿面接触强度亮度校核，满足结束。

人外有人

|人外有人发表于 01-15 01:092KN转化到手柄轴上的扭矩，不考虑摩擦，约为2000x20/6.28约等于7Nm，按10Nm计算。当然用螺杆传动是需要考虑摩擦的，摩擦系数根据不同材料有所不同，扭矩会相应增大。接下来预估手柄直径，如手柄直径200，则50N的力即可驱动，成人完全无需配减速机。一般超过200N才考虑用减速增加扭矩，即使用，本例一级减速已经足够。如果要用齿轮传动，可根据工况环境选材材料…初步确定小齿轮齿数…按空间预估小齿轮直径....计算线速度并选择精度等级，你这手动装置，9级即可....基本上上肯定是开式传动，只需要按齿根弯曲强度计算确定模数即可，然后对比预估直径是否相差太大，不大的话进行齿面接触强度亮度校核，满足结束。

更正:直径200手轮，应该是需要100N

人外有人

|人外有人发表于 01-15 01:17更正:直径200手轮，应该是需要100N

当然，如果需要频繁旋转驱动这2KN，还是要加齿轮减速的的，控制在30N驱动力内比较人性化。