【正文】 2Z ＝ 143 5．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）試選 K 試選 K= (2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 1161 nPT ??? T=9550x4740/1440=31400 Nmm T=31400 (3)齒寬系數(shù) Ф d 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 ~ Ф d=1 (4)材料系數(shù) ZE 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 鍛鋼 ZE= 8 表 (5) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 limH? 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 ?1limH? 600 ?2limH? 550 MPa ?1limH? 600 ?2limH? 550 （ 6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由 [1]式１０－１３ 8129112 5 08811 4 4 06060????????????uNNjLnN h 91 ??N 82 ??N （ 7）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) NZ 由 《機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖 121 ?? NN ZZ 121 ?? NN ZZ （ 8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σ H] 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 為 ?HS [σ H]1= min1limHHNSZ ? = [σ H]2= min2lim2HHHNSZ ? = 500 MPa [σ H]1= [σ H]2= 500 （ 9）試算小齒輪分度圓直徑 td1 按 《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ ）試算 mmuuKTZZZddHPEH)1(2)(3 121?????? ? mm （ 10）計(jì)算圓周速度 v 100060 11?? ndv t? v= m/s V= （ 11）計(jì)算齒寬 B b = φ dd1t B1=1 mm B1= 9 （ 12）模數(shù) ntm 11zdm tnt ? ntm ＝ ＝ h = = b/h =mm ntm = h = b/h= （ 13）計(jì)算載荷系數(shù) K 由 [1]表 102 查得使用系數(shù) 1?AK 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?VK ??K , ??K K= （ 14） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 由 [1]式 1010ａ d1=d1t 3 / tKK = mm d1= （ 15）計(jì)算模數(shù)nm 11zdmn ? = mm mn= 6．按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）計(jì)算載荷系數(shù) K ?? KKKKK VA? 45 *** ??? ?? KKKKK VA K＝ (2)齒形系數(shù) FaY 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 1FaY = 2FaY =+(8)(142100)/(150100)= 1FaY = 2FaY = （ 3）應(yīng)力校正系數(shù) SaY 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 1SaY = 2SaY =+()(142100)/(150100)= 1SaY = 2SaY = （ 4）齒輪的彎曲 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 ?1FP? 500 MPa ?1FP? 500 10 疲勞強(qiáng)度極限FP? 圖 ?2FP? 380 ?2FP? 380 （ 5）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) NY 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖 121 ?? NN YY 121 ?? NN YY （ 6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ? ?F? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ， ? ?1F? = SY FPN 11? ＝， ? ?2F? = SY FPN 22?＝ MPa ? ?1F? = ? ?2F? = （ 7）計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY?并加以比較 111 ][FSaFaYY? ＝ 222 ][FSaFaYY? ＝ 結(jié)論：取 111 ][FSaFaYY? ＝ 222 ][FSaFaYY? =大齒輪值大 （ 8）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 （ ）3 211 ][2FSFdnYYZKTm ? ????? 3 211 ][2FSFdnYYZKTm ? ????? =87 mm 結(jié)論：對比計(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。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》查出有三種適合的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種方案，如表所示。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表 17 知， 54321 ?? ??? ?? ??? ， ， 所以，電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為 kwFvPPaawd ??? ?? 2） .確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為 m i n/)/(1 0 0 0*60 rDvn ?? ? 按 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表一推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 40~839。 C； 滾筒效率：η j=（包括滾筒與軸承的效率損失）； 動(dòng)力 來源：電力，三相交流，電壓 380/220V； 檢修間隔期： 4 年 1 次大修， 2年 1次中修，半年 1 次小修； 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠生產(chǎn)制造，小批量； 允許 運(yùn)輸帶 工作速度誤差為177。 C； 滾筒效率：η j=（包括滾筒與軸承的效率損失）； 動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓 380/220V； 檢修間隔期： 4 年 1 次大修， 2年 1次中修，半年 1次小修； 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠生產(chǎn)制造，小批量； 允許 運(yùn)輸帶 工作速度誤差為177。 5%。 5%。?ai ，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： m i n/2 2 9 2~ 5 )40~8(39。 4 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量等因素，可見第 1方案比較適合。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1= 應(yīng)有的齒數(shù)。 5 聯(lián)軸器的選擇 Ⅰ軸的聯(lián)軸器 : 由于電機(jī)的輸出軸軸徑為 28mm 查 [1] 343P 表 141 由于轉(zhuǎn)矩變化很小可取 KA= ?? 3TKT Aca = 又由于電機(jī)的輸出軸軸徑為 28mm 查 [2]p128 表 135，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器 :TL4(鋼性 ),其許用轉(zhuǎn)矩 19 [n]=,許用最大轉(zhuǎn)速為 5700r/min,軸徑為 20~28 之間，由于電機(jī)的軸徑固定為 28mm,而由估算可得 1 軸的軸徑為 20mm。 查 [2] 20P （ 2）“潤滑方式”，及說明書“（ 12）計(jì)算齒輪圓周速度 v ” v = sm2? ，故選用油潤滑。 查 [2] 20P （ 2）“潤滑方式”，及說明書“（ 12）計(jì)算齒輪圓周速度 v ” v = sm2? ，故選用 油潤滑。 AC=+17+452=48 CD= +10+80= BD=++10+40=63 在 XAY平面上： 2tF X48+ 3tF X（ +48） = BYR （ 48++63） 31 += BYR 所以， BYR = AYR = 2tF + 3tF — BYR = 所以， C 斷面 CZM =48 AYR = 310 Nmm D斷面 DZM =63 BYR = 310 Nmm 在 XAZ平面上： 2rF x48+ BZR = 3rF x（ 48+） + BZR = 所以， BZR = AZR = 所以， C斷面 CYM = AZR X48= 310 Nmm DYM = BZR X63= 310 Nmm 合成彎矩 C斷面 CM = 22CZ CYMM? =3 2 3 2( 8 10 ) ( 10 )XX?= 310 合成彎矩 D斷面 DM = 22DZ DYMM? =3 2 3 4 ( 3 10 )= 310 因?yàn)?DM CM , 所以 D 斷面為危險(xiǎn)截面。 2．根據(jù)滾動(dòng)軸承型號(hào)，查出 rC 和 orC 。 7 鍵聯(lián)接的選擇和校核 一、 Ⅱ