【正文】 功率 工作機(jī)所需有效功率為 Pw＝ F V＝ 7000N 圓柱齒輪傳動(dòng) (8 級(jí)精度 )效率 (兩對(duì) )為η 1＝ 2 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 (四對(duì) )為η 2＝ 4 彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率η 3＝ 輸送機(jī)滾筒效率為η 4＝ 鏈傳動(dòng)的效率η 5＝ 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 有 效 功 率 為241 2 3 4 5 7 0 0 0 0 . 539。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。工作壽命為八年，每年 300 個(gè)工作日， 每天 工作 16小時(shí) ，具有加工精度 7 級(jí)（齒輪）。高速級(jí)一般做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒 。 4 3 7 4 . 60 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6wPPW? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī)輸出功率為39。 m) T1=2 T2=11 T3=37 T4=105 兩軸聯(lián)接 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 鏈輪 傳動(dòng)比 i i01=1 i12=4.2 i23= i34=3 傳動(dòng)效率 η η 01= η12= η23= η 34= 六 .設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪 1．選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ，齒型 1）確定齒輪類型．兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪 2）材料選擇． 小齒輪材料為４０Ｃｒ（調(diào)質(zhì)），硬度為２８０ＨＢＳ，大齒輪材料為４５鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為２４０ HBS，二者材料硬度差為４０ HBS。初選螺旋角 ?14?? 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式（ 10－ 21）試算，即3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? １）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （１）試選 ?tK （２）由圖１０－３０，選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 6 （３）由圖１０－２６查得 ??? 2 ?? ? 12 ? ? ?? ? ?? ? ? （４）計(jì)算小齒 輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 5 41 1 19 5 .5 1 0 / 9 5 .5 1 0 4 .2 4 4 / 1 4 4 0 2 .8 1 4 6 1 0T P n? ? ? ? ? ? ? Nmm? （５）由表１０－７選取齒寬系數(shù) 1??d （６）由表１０－６查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? （７）由圖１０－２１ｄ按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 550H MPa? ? （８）由式１０－１３計(jì) 算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 60 60 14 40 1 ( 16 30 0 8 ) 3. 32 10hN njL? ? ? ? ? ? ? ? ? 992 3. 32 10 / 4. 2 0. 79 0 10N ? ? ? ? （９）由圖１０－１９查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK （１０）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式１０－１２得 MP aMP aSK HHNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ?? M P aM P aHHH )(2/])[]([][ 21 ????? ??? ２）計(jì)算 （１）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計(jì)算公式得 2431 2 1 . 6 2 . 8 1 4 6 1 0 5 . 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8 3 7 . 1 01 1 . 6 5 4 . 2 5 3 1 . 2 5td m m? ? ? ???? ? ? ???? ?? （２）計(jì)算圓周速度 11 3 7 .1 0 1 4 4 0 2 .8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ? ??? ? ??? （３）計(jì)算齒寬ｂ及模數(shù) ntm 1 1 37. 10 37. 10dtb d m m? ? ? ? ? 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 7 11c o s 3 7 .1 0 c o s 1 4 1 .5 024tnt dm m mZ ? ?? ? ? 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 5 0 3 . 3 7 5/ 3 7 . 1 0 / 3 . 3 7 5 1 0 . 9 9nth m m mbh? ? ? ??? （４）計(jì)算縱向重合度 ?? a a 1 ??????? ??? ? Zd （５）計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv /? ，７級(jí)精度，由圖１０－８查得動(dòng)載荷系數(shù) ? 由表１０－４查得 2 2 32 2 31 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 01 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 3 7 . 1 0 1 . 4 1 7H d dKb? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 由圖１０－１３查得 ? ? 假定 100 /AtKF N mmb ? ，由表１０－３查得 ?? ?? FH KK 故載荷系數(shù) 1 1. 11 1. 4 1. 42 2. 21A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? （６）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式１０－１０ａ得 3311 / 3 7 .1 0 2 .2 1 / 1 .6 4 1 .3 2ttd d K K m m? ? ? （７）計(jì)算模數(shù) nm 11c o s 4 1 . 3 2 c o s 1 4 1 . 6 724n dm m mZ ? ?? ? ? 3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 １０－１７ 32121][c o s2 F SFdn YYZYKTm ?? ? ???? ??? １） 確定計(jì)算參數(shù) （１）計(jì)算載荷系數(shù) 1 1. 11 1. 4 1. 34 2. 08A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? （２）根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖１０－２８查得螺旋角影響系數(shù) ??Y 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 8 （３）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 3322 3324 2 6 .2 7c o s c o s 1 4101 1 1 0 .5 6c o s c o s 1 4VVZZZZ??? ? ?? ? ? （４）查取齒形系數(shù) 由表１０－５查得 ?FaY 2 ? （５）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表１０－５查得 ?SaY 2 ? （６）由圖１０－２０ｃ查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? （７）由圖１０－１８查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?FNK ?FNK （８）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ，由式１０－１２得 MP aSK FEFNF ][ 111 ???? ?? MP aSK FEFNF ][ 222 ???? ?? （９）計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY? 1112222 .5 9 2 1 .5 9 6 [ ] 3 0 3 .5 72 .1 7 2 1 .7 9 8 [ ] 2 3 8 .8 6Fa S aFFa S aFYYYY???????? 大齒輪的數(shù)據(jù)大 ２） 設(shè)計(jì)計(jì)算 42322 2 . 0 8 2 . 8 1 4 6 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 3 5 1 . 1 8 61 2 4 1 . 6 5nm m m? ? ? ? ?? ? ??? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 nm ＝，已可滿足彎曲強(qiáng)度。 ３）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度 4） 選小齒輪齒數(shù)Ｚ 1＝２４，大齒輪齒數(shù)Ｚ 2＝ｉ 1于是有 11 / 6 6 .8 1 / 2 .2 3 0 .4Z d m? ? ?取 1 31Z? 大齒輪齒數(shù) 2 2 1 31 108 .5Z i Z? ? ? ? 取 2 109Z ? 4．幾何尺寸計(jì)算 １） 計(jì)算分度圓直徑 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 13 11223 1 2 . 2 6 8 . 21 0 9 2 . 2 2 3 9 . 8d Z m m md Z m m m? ? ? ?? ? ? ? ２） 計(jì)算齒根圓直徑 1122( 2 . 5 ) 2 . 2 ( 3 1 2 . 5 ) 6 2 . 7( 2 . 5 ) 2 . 2 ( 1 0 9 2 . 5 ) 2 3 4 . 3ffd m Z m md m Z m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ３） 計(jì)算中心距 12( ) / 2 ( 6 8 .2 2 3 9 .8 ) / 2 1 5 4a d d m m? ? ? ? ? ４） 計(jì)算齒寬 1 1 d mm?? ? ? ? 取 mmB 702 ? mmB 751 ? 5．驗(yàn)算 112 2 1 1 2 3 9 0 3 2 9 5 . 96 8 . 2t TFNd ?? ? ? 1 3 2 9 5 . 9 4 8 . 3 3 / 1 0 0 /6 8 . 2AtKF N m m N m mb ?? ? ? 合適 八．鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1． 選擇鏈輪齒數(shù)和材料 取小齒輪齒數(shù) 1 19Z? ，大齒輪的齒數(shù)為 21 3 1 9 5 7Z i Z? ? ? ? ? 材料選擇 40 鋼，熱處理：淬火、回火 2． 確定計(jì)算功率 由表 9－ 6 查得 ? ，由圖 9－ 13 查得 ? ，單排鏈，則計(jì)算功率為： a A ZP K K P k W? ? ? ? ? 3． 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù) kW? 及 3 6 / m inn n r?? 查圖 9－ 11，可選 24A1。相應(yīng)得鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為20 1 2 2 1002 ( ) 1 0 2 . 1 522Pa Z Z Z Z PL Pa ???? ? ? ?，取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) 102PL ? 節(jié)。ｍｍ。半聯(lián)軸器 與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1L =30mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 1l 的長(zhǎng)度應(yīng)該比 1L 略短一點(diǎn)，現(xiàn)取 1 28l mm? （ 2）初步選擇滾動(dòng)軸承 參照工作要求并根據(jù) 2 20d mm? ， 初選型號(hào) 6205 軸承 ，其尺寸為25 52 15d D B? ? ? ? ?，基本額定動(dòng)載荷 KN? 基本額定靜載荷 KN? ， mmda 31? mmDa 46? ，故 3825d d mm?? ,軸段 7的長(zhǎng)度與軸承寬度相同 ,故取 3815l l mm?? (3)取齒輪 左 端面與箱 體內(nèi)壁間留有足夠