【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 6 3T ? 5 3395 5 10Pn? ? = 5 295 5 10 ? ? =? 310 Nmm 滾筒軸的輸入轉(zhuǎn)矩 : 4T ? 5 4495 5 10Pn? ? = 5 10 ? =? 310 Nmm 表 軸編號(hào) 名稱 轉(zhuǎn)速/(r/min) 轉(zhuǎn)矩 /() 功率 /KW I 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸 1440 410 II 高速軸 480 510 III 中間軸 510 IV 低速軸 510 V 卷筒軸 510 確定計(jì)算功功率 caP 查取系數(shù) 由 [課 ]表 87 查得工作情況系數(shù) AK =，故 caP = AK eP =? = kw 選取窄 V 帶類型 根據(jù) caP on 由 [課 ]圖 811 確定選用 A 型。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由 [2]表 86和表 88取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 1d =80 mm 根據(jù) [2]式（ 815）， 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 2d 。 2d = 1i d? =3? 80=240 mm 根據(jù) [2]表 88 取 2d =250 mm 按 [2]式（ 813）驗(yàn)算帶的速度 V = 160 100dodn???? = 80 144060 100???? = m/s 25 m/s 帶的速度合適 帶的速度范圍（ 5m/sV30m/s） 確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) （ 1d + 2d ） 0a 2（ 1d + 2d ） ，初步確定中心距 0a =500 mm 根據(jù) [2] 式（ 820）計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 39。dL = 2 oa +2? （ 1d + 2d ） + 221()4ddoa? =2? 500+2? （ 250+80） + 2(250 80)4 500?? = 由 [2]表 82選帶的 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL =1600 mm 計(jì)算實(shí)際中心距 a a = oa + 39。2ddLL? =400+1600 ? = mm 演算主動(dòng)輪上的包角 1? = 180 + 21dda? ? 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 8 =180 +250 ? ? = 120 主動(dòng)輪上的包角合適 計(jì)算窄 V 帶的根數(shù) Z =)(cao o LPP P K K??? 由 0n =1440 r/min 1d =80 mm i =3 查 [課 ]表 84a 和 [課 ]表 84b 得 0P = kw 0P? = 查 [課 ]表 85和 82 得 K? = LK = ，則 Z = (1. 07 0. 17 ) 0. 95 0. 99? ? ?= 取 Z=6 根。 計(jì)算預(yù)緊力 0F = 22 .55 0 0 ( 1)caEP qVK v? ?? 查 [課 ]表 84得 q = Kg/m, 故 0F = 計(jì)算作用在軸上的壓軸力 pF = 102 sin 2ZF ? = 6 si n 2? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 = N 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選擇齒輪精度為 7級(jí)，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 240HBS,兩者材料硬度差為 40HBS. 減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，螺旋角初選為 ? =14176。 初選小齒輪齒數(shù)為 22。那么大齒輪齒數(shù)為 81。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式： 1td ≥ ? ? 23 21. ( )HEdHZZKT UU??? ? ? 由圖 1026， 1023確定公式中各參數(shù)，選 Kt=,ZH=, ,??? =, ,??? =. 12? ? ?? ?? ?? =+ = 由表 107 查得齒寬系數(shù) d? ＝ 。 查表 106 得：材料彈性影響系數(shù) ZE= 12MPa 再按齒面硬度查表 1021 得：小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim1H? ＝ 590MPa，大齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限： lim2H? ＝ 560MPa. 由計(jì)算公式： N=60ihnjL 算出循環(huán)次數(shù)： 1N ＝ 60 480 1（ 2 8 8 300） ＝ 910 2N = 1Ni = 810 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 10 再由 N1,N2 查圖 1019得接觸疲勞壽命系數(shù) 1HNK =, 2HNK =. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1,失效概率 1％。 ? ? 1 lim11 HN HH K S??? = 590= ? ? 2 lim 22 HN HH K S??? = 560=588Mpa ? ? ? ? ? ?12 5 5 4 . 6 5 822 8HHH ?? ?? ? ?? = 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1td ,由計(jì)算公式得： ? ? 231 21. ( )HEt dHZZKT Ud U? ?? ? ? ? 231 2 1. 6 1 1. 71td?? ? ?? ?? ?? ? ?? ?? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ????? ? ???? ?? ? ?? ?? ??? 1td ≥ 21d d i??= 計(jì)算小齒輪圓周速度： v＝ 6 0 1 0 0 0 3 .1 4 6 0 1 0 0 0dn ? ????? ? ????? ?? =計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) m. b= 1 1 5 3 .8 7td md m? ? ???? ? ?? 1 c o s 1 4 376s 22tnt dm ?? ? ?? ? ?????1Z 齒高 :h= = = ? = 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 計(jì)算縱向重合度： tand Z?? ? ? ? ＝ 1 22 tan14176。 ＝ 計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) AK =1 已知 V＝ ，由表查得動(dòng)載荷系數(shù) VK = 由表查得： HK? 的計(jì)算公式： 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 0H d dKb ?? ? ? ? ? ? ? ? ＝ ＋ （ 1＋ ）＋ 310?? ＝ 再由表查的： FK? =, HFKK??? = 公式： A V H HK K K K K??? =1 = 再按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度院圓直徑： 11 33 1 .7 8 95 3 .8 7 1 .6t tKdd K ???= 計(jì)算模數(shù)： nm = 11c o s 1 42c o s 2d Z ????????? = 再按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)公式： ? ?23 212 c o s . FSn dFK T Y YYm Z? ??? ?? ? ? ? 確定計(jì)算參數(shù)： 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 12 計(jì)算載荷系數(shù)： A V F FK K K K K??? =1 = 根據(jù)縱向重合度： ?? ＝ ，從圖 1028查得螺旋角影響系數(shù) Y? = 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 11 3 322cos 1 4cosv ZZ ?? ? ? = 22 3 381c os 14c osv ZZ ?? ? ?= 由 [課 ]表 10－ 5 查取齒形系數(shù) 1FY? =, FY?? = 查取應(yīng)力校正系數(shù) 1SY? =， 2SY? = 再由表 1020查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： 1FE? ＝ 500MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限2FE? ＝ 380MPa 再由表查得彎曲疲勞系數(shù)： 1FNK =, 2FNK = 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)： S= ? ? 111 FN FEF K S???= ? = ? ? 222 FN FEF K S???= ? = 計(jì)算大，小齒輪的 ? ?FSFYY??? ，并加以比較： ? ?1 3 1 4 .8FSFYY?? ?? ?????? ?????? = ? ?2 2 5 3 .3FSFYY?? ?? ????? ? ??????? = 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪 ? ?FSFYY??? = 設(shè)計(jì)計(jì)算： ? ?23212 c o s . FSn dFK T Y YYm Z? ????? ? ? ? 523 2 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 5 5nm??? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ?? ? ? nm ?????? 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 大于由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m =2mm，既滿足彎曲強(qiáng)度，但為了滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得分度圓直徑 1d = 來(lái)計(jì)算齒數(shù)： 11 cosdZ m ??= cos142 ??????? = 取 1z ＝ 26 則 21Z iZ? =97 幾何尺寸計(jì)算： 計(jì)算中心距： 12 ( 26 97 ) 2 c os 14()2 c osZ mmZma ??? ? ????? 將中心距圓整為： 127 mm 按圓整后中心距修正螺旋角： 12 ( 2 6 9 7 )a r c c o s()c o s 2 1 4 . 42 1 2 7Z Z ma r c a ?? ? ? ???? ?? 因 ? 的值改變不大，故參數(shù) , HZ????? 等不必修正。 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 14 計(jì)算大小齒輪分度圓直徑： 11 c os 2c os ??? ??? ? = 22 c os 2c os 14 .4Zmd ??? ??? ? = 計(jì)算齒輪寬度： 1dbd?? =1 = 取 2B =54mm, 1B =60mm 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 表 高速級(jí)齒輪計(jì)算數(shù)據(jù) 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 法面模數(shù) mn 2 面壓力角 α n 20o 螺旋角 β 分度圓直徑 d1 d2 齒頂圓直徑 da1=d1+2ha*mn=+2 1 2 da2=d2+2ha*mn=+2 2 齒根圓直徑 df1=d1－ 2hf*mn=－ 2 2 df2=d2－ 2hf*mn=－ 2 2 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 中心距 a=mn(Z1+Z2)/（ 2cosβ） =2 (22+81)/（ ） 127 齒寬 b2=b 54 b1=b2+(5～ 10)mm 60 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪由于直徑較小 采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。 具體結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)零件圖。 Solidworks 進(jìn)行齒輪的算例分析 表 高速級(jí)大齒輪算例分析主要參數(shù) 模型參考 屬性 名稱 : AISI 1045 鋼，冷拔 模型類型 : 線性彈性同向性 默認(rèn)失敗準(zhǔn)則 : 未知 屈服強(qiáng)度 : +008 N/m^2 張力強(qiáng)度 : +008 N/m^2 彈性模量 : +011 N/m^2 泊松比 : 質(zhì)量密度 : 7850 kg/m^3 抗剪模量 : 8e+010 N/m^2 熱擴(kuò)張系數(shù) : /Kelvin 載荷名稱 裝入圖象 載荷細(xì)節(jié) 力 1 實(shí)體 : 1 面 類型 : 應(yīng)用法向力 值 : 1785 N 式輸送 機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 16 表 名稱 類型 最小 最大 應(yīng)力 2 VON:von Mises 應(yīng)力 N/m^2 節(jié) : 36704 +007 N/m^2 節(jié) : 25633 表 名稱 類型 最小 最大 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 安全系數(shù) 1 最大 von Mises 應(yīng)力 +007 低速齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知 3n ＝ 選擇齒輪精度為 7級(jí)，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 240HBS,兩者材料硬度差為 40HBS. 減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，