【文章內(nèi)容簡介】 1 1500 2750ni n? ? ?刀 總刀 12 23 89i i i i?刀 總 齒輪 2 為惰 輪 ，則 13i =2。 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 計算各齒輪的轉(zhuǎn)速 齒輪 1 的轉(zhuǎn)速 ： 1 1500 / m inmn n r?? 齒輪 3 的轉(zhuǎn)速： 13 13 1500 7 5 0 / m in2nnri? ? ? 齒輪 4 的轉(zhuǎn)速 ： 41 1500 / m inmn n n r? ? ? 齒輪 5 的轉(zhuǎn)速 ： 45 45 1500 1 0 0 0 / m i n1 .5nnri? ? ? 齒輪 6 的轉(zhuǎn)速 ： 65 10 00 / m inn n r?? 齒輪 7 的轉(zhuǎn)速 ： 67 67 1000 4 0 0 / m in2 .5nnri? ? ? 齒輪 8 的轉(zhuǎn)速 ： 83 75 0 / m inn n r?? 齒輪 9 的轉(zhuǎn)速 ： 89 89 750 / m innnri?? 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14 頁 共 47 頁 計算各齒輪的功率 查《機械課程設(shè)計手冊》，取電動機的傳動效率為 ?電 =，齒輪的傳動 效率為?齒 = 齒輪 1 的功率： 1 6 . 4 4 5 0 . 9 5 6 . 1 2 3dP P KW?? ? ? ?電 齒輪 3 的功率： 3 6 .0 0 1dP P K W? ? ???電 齒 齒 齒輪 4 的功率： 41 23P P KW?? 齒輪 5 的功率： 5 6 .0 6 2dP P K W????電 齒 齒輪 6 的功率： 65 6. 06 2P P KW?? 齒輪 7 的功率： 7 6 .0 0 1dP P K W? ? ???電 齒 齒 齒輪 8 的功率： 83 P KW?? 齒輪 9 的功率： 9 5 .9 6dP P K W? ? ? ???電 齒 齒 齒 計算各齒輪的轉(zhuǎn)矩 齒輪 1 的 轉(zhuǎn)矩： 11 19550 3 8 .9 8 .PT N mn?? 齒輪 3 的 轉(zhuǎn)矩： 3 1 1 3 7 6 .4 1 .T T i N m????齒 齒 齒輪 4 的 轉(zhuǎn)矩： 41 3 8 .9 8 .T T N m? ?? 齒輪 6的 轉(zhuǎn)矩： 6 5 4 4 5 5 7 .8 9 .T T T i N m?? ? ?齒 齒輪 7 的 轉(zhuǎn)矩： 7 6 6 7 1 4 3 .1 .T T i N m???齒 齒輪 9的 轉(zhuǎn)矩： 8 9 3 7 6 .4 1 .T T T N m? ? ? 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 共 47 頁 3 傳動零件的設(shè)計計算 齒輪的設(shè)計計算 齒輪傳動有兩條傳動鏈 :從電機出來經(jīng)齒輪 7 到刀盤和從電機出來經(jīng)齒輪 9 到刀具。 電機到刀盤的傳動鏈的設(shè)計計算 （ 1） 齒輪 5的設(shè)計計算： 1） 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪傳動， 7級精度 ，材料的選擇，齒輪 4的材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) )， 齒輪 5 的材料為 45鋼 (調(diào)質(zhì) )硬度為 240HBS，二者材料硬度相查 40HBS。 選齒輪 4的齒數(shù) 4z =22 ，齒輪 5的齒數(shù) 5 4 4 5 2 2 1 .5 3 3z z i? ? ? ?。 2） 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行試算，即 2434 12 .3 2 EtdHK T Zud Qu ????? ???? 試選載荷系數(shù) ? 。 齒輪 4 的轉(zhuǎn)矩： 4 .T N m? 。 由《 機械設(shè)計 》表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MPa? 。 由《 機械設(shè)計 》圖 1021d按齒面硬度查得齒輪 4的接觸疲勞強度極限 lim4H? =600MPa, 齒輪 5 的接觸疲勞強度極限 lim5H? =550MPa。 由公式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 共 47 頁 9446 0 6 0 1 5 0 0 1 5 0 0 0 0 4 . 5 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? 9 945 4 .5 1 0 3 1 01 .5NN u ?? ? ? ? 由《 機械設(shè)計 》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 4 ? ； 5 ? 。 計算接觸疲勞許用應(yīng)力： 取 失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 : ? ? 4 l i m 44 0 . 9 6 0 0 5 4 0H N HH K M P aS?? ? ? ? ? ? ? 5 l im 55 0 . 9 2 5 5 0 5 0 6H N HH K M P aS?? ? ? ? ? 試計算齒輪 4分度圓直徑 4td ，代入 ? ?H? 中較小的值 : 2 244 334 1 1 . 3 3 . 8 9 8 1 0 1 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 5 2 . 9 41 1 . 5 5 0 6EtdHK T Zud m mQu ???? ? ? ? ??? ? ??? ?????? 計算圓周速度 : 44 3 . 1 4 5 2 . 9 4 1 5 0 0 4 . 1 6 /6 0 0 0 0 6 0 0 0 0tdnv m s? ??? ? ? 計算齒寬 b: 4 52 .9 4dtb Q d mm?? 計算齒寬與齒高之比： 445 2 .9 4 2 .4 0 622tt dm m mz? ? ? 2. 25 5. 41 4th m mm?? ?? 計算載荷系數(shù)： 根據(jù) /v m s? ， 7 級精度，由《 機械設(shè)計 》圖 108 查得動載系數(shù) ? ； 直齒輪， 1Ha FaKK??； 由《 機 械設(shè)計 》表 102查得使用系數(shù) 1AK? ； 由《 機械設(shè)計 》表 104用插值法查得 ? ? 。 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 共 47 頁 由 h?， ? ? 由《 機械設(shè)計 》查圖 1013得 ? ? ； 故載荷系數(shù)： 1 1 . 1 2 1 1 . 4 2 1 1 . 5 9 2A V H a HK K K K K ?? ? ? ? ? ? 按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： 3344 1 . 5 9 25 2 . 9 4 5 6 . 6 3 91 . 3ttKd d m mK? ? ? ? 計算模數(shù)： 44 dm mmz?? 3）按齒根彎曲強度設(shè)計 彎曲強度設(shè)計公式： ? ?43 242 Fa sadFYYKTm Qz ???? ???? 由《 機械設(shè)計 》查圖 1020c 查得齒輪 4 的彎曲疲勞極限 4 500FE MPa? ? ，齒輪 5的彎曲疲勞極限 5 380FE MPa? ? ； 由《 機械設(shè)計 》查圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 4 ? ， 5 ? ； 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力； 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得 ? ? 444 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? ? ? 555 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? 計算載荷系數(shù) K： 1 1 . 1 2 1 1 . 3 4 1 . 5 0 1A V F a FK K K K K ?? ? ? ? ? ? 查取齒形系數(shù)， 由《 機械設(shè)計 》 表 105 查得 4 ? ， 4 ? ； 查取應(yīng)力校正系數(shù)， 由《 機械設(shè)計 》 表 105 查得 4 ? ， 5 ? 。 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 18 頁 共 47 頁 計算齒輪的 ? ?Fa saFYY? 并加以比較： ? ?444 2 . 7 2 1 . 5 7 0 . 0 1 4 0 73 0 3 . 5 7F a saFYY? ??? ? ?555 2 . 4 7 8 1 . 6 4 0 . 0 1 7 0 12 3 8 . 8 6F a saFYY? ??? 設(shè)計計算： ? ? 44 33 2242 2 1 . 5 0 1 3 . 8 9 8 1 0 0 . 0 1 7 0 1 1 . 61 2 2F a s adF YYKTm m mQz ??? ? ? ?? ? ? ??? ??? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所 決定的承載能力，僅與 齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強度算得的 模數(shù) 并就近圓整為標準值 m=2mm，按接觸強度算得的分度圓直徑 4 mm? ，算出齒輪4 的齒數(shù) 44 5 6 .6 3 9 2 8 .3 22dz m? ? ? ，取 4 28z ? 5 4 4 5 28 1. 5 42z z i? ? ? ? 4） 幾何尺寸計算 計算分度圓直徑 44 28 2 56d z m mm? ? ? ? 55 42 2 84d z m mm? ? ? ? 計算中心距 4545 5 6 8 4 7022dda m m? ?? ? ? 計算齒輪寬度 4 56db Q d mm?? 取 4 56b mm? ， 5 60b mm? 。 如圖 、 所示分別為齒輪 5： 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 19 頁 共 47 頁 圖 圖 （ 2） 齒輪 7的設(shè)計計算： 1） 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱 齒輪傳動， 7級精度，材料的選擇，齒輪 6的材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) )， 齒輪 7 的材料為 45鋼 (調(diào)質(zhì) )硬度為 240HBS，二者材料硬度相查 40HBS。 選齒輪 6的齒數(shù) 6z =20 ，齒輪 7的齒數(shù) 7 6 67 50z z i?? 2)按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行試算，即 2636 12 .3 2 EtdHKT Zud Qu ????? ???? 試選載荷系數(shù) ? 。 齒輪 6 的轉(zhuǎn)矩： 46 10 .T N mm?? 。 由《 機械設(shè)計 》表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MPa? 。 由《 機械設(shè)計 》圖 1021d按齒面硬度查得齒輪 6的接觸疲勞強度極限 lim6H? =600MPa,齒輪 7 的接觸疲勞強度極限 lim7H? =550MPa。 由公式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 9666 0 6 0 1 0 0 0 1 5 0 0 0 0 3 . 6 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 共 47 頁 9 967 3. 6 10 1. 44 u ?? ? ? ? 由《 機械設(shè)計 》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 6 ? , 7 ? 。 計算接觸疲勞許用應(yīng)力： 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 : ? ? 6 l im 66 0 . 9 1 6 0 0 5 4 6H N HH K M P aS?? ? ? ? ? ? ? 7 l i m 77 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5H N HH K M P aS?? ? ? ? ? 試計算齒輪 6分度圓直 徑 6td ，代入 ? ?H? 中較小的值 : 2 246 336 1 1 . 3 5 . 7 8 9 1 0 2 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 5 5 . 7 8 51 2 . 5 5 2 2 . 5EtdHKT Zud m mQu ???? ? ? ? ??? ? ??? ?????? 計算圓周速度 : 66 3 . 1 4 5 5 . 7 8 5 1 0 0 0 2 . 9 2