【正文】 4 3 7 4 . 60 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6wPPW? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 電動機輸出功率為39。 計算如下 1440 / minmnr? , 6 0 6 0 0 . 5 3 2 . 9 5 / m in3 . 1 4 0 . 2 9w vnrd? ?? ? ?? 1440 4 3 .73 2 .9 5mwni n? ? ? 取 1 3i? 2 1 i? ? ? 2 lhi i i?? 取 , ?? i:總傳動比 1i ：鏈傳動比 li ：低速級齒輪傳動比 hi ：高速級齒輪傳動比 1 3i? 2 ? ? ? 五 .傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 目的 過程分析 結論 華中科技大學 明德厚學、求是創(chuàng)新 5 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 設：從電動機到輸送機滾筒軸分別為 1 軸、 2 軸、 3 軸、 4 軸；對應于各軸的轉速分別為 、 、 、 ；對應各軸的輸入功率分別為 、 、 、 ； 對應名軸的輸入轉矩分別為 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動比分別為 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動效率分別為 、 、 。 m) T1=2 T2=11 T3=37 T4=105 兩軸聯(lián)接 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 鏈輪 傳動比 i i01=1 i12=4.2 i23= i34=3 傳動效率η η 01= η12= η23= η 34= 六 .設計高速級齒輪 1．選精度等級、材料及齒數(shù) ，齒型 1）確定齒輪類型．兩齒輪均為標準圓柱斜齒輪 2）材料選擇． 小齒輪材料為４０Ｃｒ（調質），硬度為２８０ＨＢＳ，大齒輪材料為４５鋼（調質），硬度為２４０ HBS，二者材料硬度差為４０ HBS。Ｚ 1＝ 24=,取 Z2=101。初選螺旋角 ?14?? 2．按齒面接觸強度設計 按式（ 10－ 21）試算，即3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? １）確定公式內的各計算數(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 明德厚學、求是創(chuàng)新 6 （３）由圖１０－２６查得 ??? 2 ?? ? 12 ? ? ?? ? ?? ? ? （４）計算小齒輪傳遞的轉矩 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度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 2 550H MPa? ? （８）由式１０－１３計算應力循環(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查得接觸疲勞強度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK （１０）計算接觸疲勞強度許用應力 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）計算 （１）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 2431 2 1 . 6 2 . 8 1 4 6 1 0 5 . 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 83 7 . 1 01 1 . 6 5 4 . 2 5 3 1 . 2 5td m m? ? ? ???? ? ? ???? ?? （２）計算圓周速度 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）計算齒寬ｂ及模數(shù) ntm 1 1 37. 10 37. 10dtb d m m? ? ? ? ? 華中科技大學 明德厚學、求是創(chuàng)新 7 11c o s 3 7 .1 0 c o s 1 41 .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）計算縱向重合度 ?? a a 1 ??????? ??? ? Zd （５）計算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv /? ，７級精度，由圖１０－８查得動載荷系數(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） 計算模數(shù) nm 11c o s 4 1 . 3 2 c o s 1 41 . 6 724n dm m mZ ? ?? ? ? 3．按齒根彎曲強度設計 由式１０－１７ 32121][c o s2 F SFdn YYZYKTm ?? ? ???? ??? １） 確定計算參數(shù) （１）計算載荷系數(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 明德厚學、求是創(chuàng)新 8 （３）計算當量齒數(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度極限 MPaFE 5001 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3802 ?? （７）由圖１０－１８查得彎曲疲勞強 度壽命系數(shù) ?FNK ?FNK （８）計算彎曲疲勞許用應力 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） 設計計算 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? ? ? ? ?? ? ??? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 nm ＝，已可滿足彎曲強度。于是 有 11 c o s 4 1 . 3 2 c o s 1 4 2 6 . 71 . 5ndZ m ? ?? ? ? 取 1 27Z? ，則 2 1 1 27 113 .4 114Z i Z? ? ? ? ? 4．幾何尺寸計算 １） 計算中心距 12() ( 2 7 1 1 4 ) 1 . 5 1 0 8 . 9 92 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m?? ??? ? ?? 將中心距圓整為 109mm ２）按圓整后的中心距修正螺旋角 12() ( 2 7 1 1 4 ) 1 . 5a r c c o s a r c c o s 1 4 . 0 32 2 1 0 9nZ Z ma? ? ??? ? ?? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 ３）運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 7級精度 4） 選小齒輪齒數(shù)Ｚ 1＝２４，大齒輪齒數(shù)Ｚ 2＝ｉ 1 2．按齒面接觸疲勞強度設計 由設計計算公式１０－９ａ進行試算，即 3 211 )][( HEdtt ZuuTkd ????? １） 確定公式各計算數(shù)值 （１） 試選載荷系數(shù) ?tK （２） 計算小齒輪傳遞的轉矩 551 2 249 5 . 5 1 0 / 9 5 . 5 1 0 4 . 0 3 4 / 3 4 2 . 8 61 1 . 2 3 9 1 0T P nN m m? ? ? ? ?? ? ? （３） 由表１０－７選取齒寬系數(shù) 1?d? （４） 由表１０－６查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? （５） 由圖１０－２１ｄ按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 2 550H MPa? ? （６）由式１０－１３計算應力循環(huán)次數(shù) 91160 60 34 2. 86 1 ( 2 8 30 0 15 ) 1. 48 1 10hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 992 1. 48 1 10 / 3. 5 0. 42 3 10N ? ? ? ? （７）由圖１０－１９查得接觸疲勞強度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK （８）計算接觸疲勞強度許用應力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式１０－１２得 MP aMP aSK HHNH ][ 1l i m11 ???? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2l i m22 ???? ?? ２） 計算 （