【正文】 2 共 29 頁 第 4 頁燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 設(shè)計及計算過程 結(jié)果 （ 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td 為： T?? = 106 ????????= ??? ?? Ⅰ軸 T1 = 106 ??1??1= ????? Ⅱ軸 T2 = 106 ??2??2= ??? ?? Ⅲ軸 T3 = 106 ??3??3= ????? 卷筒軸 T = 106 ??卷??3= ??? ?? 運(yùn)動和動力學(xué)參數(shù)計算結(jié)果整理如下表 表 2 運(yùn)動和動力學(xué)參數(shù) 軸號 功率 P /kw 轉(zhuǎn)矩 T /（ N178。 min) 傳動比 i 效率 ? 電機(jī)軸 940 Ⅰ軸 940 Ⅱ軸 188 Ⅲ軸 卷筒軸 各軸轉(zhuǎn)矩見表 2 共 29 頁 第 5 頁燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 設(shè)計及計算過程 結(jié)果 四、傳動零件的設(shè)計計算 高速級齒輪的設(shè)計 材料選擇、熱處理方式、精度等級 (1) 材料及熱處理；選擇小齒輪材料 為 45 鋼，調(diào)質(zhì) ，硬度為240177。 10HBS，二者材料硬度差為 50HBS。 ???= 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算 3 )][(2112HHEKTd ZZZZdt ???????? （ 1） 載荷系數(shù) 使用系數(shù) K?? = 1估計圓周速度 V=4m/s 有 ????1100= ??/?? 動載系數(shù) KV = 端面重合度 1211[ ( ) ] c os ( ) c os 16 24 120zz???? ? ???? ? ? ? ????? 軸向重合度 1 0 . 8 2 4ta n ta n 1 6 1 . 7 5d z? ????? ?? ? ? ? 總重 合度 ???? = ???? +???? = += 經(jīng)查圖表可知 ， 齒間載荷分配系數(shù) ???? = ，齒向載荷分配系數(shù) ???? = 則 有 1. 0 1. 07 1. 44 1. 07 2. 06AvK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ??1 = 104??????? （ 3） 查得區(qū)域系數(shù) ?HZ 齒輪計算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自《機(jī)械設(shè)計》第76 頁 ~第98 頁 ； 斜齒圓柱齒輪主要參數(shù)： 45 號鋼調(diào)質(zhì) 處理 HB1 =240HBS HB2 =190HBS ??1＝ 24 ??2＝ 120 β =16176。 = （ 6） 彈性影響系數(shù) ???? = √?????? （ 7） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力σ Hlim1＝560M，大齒輪疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力σ Hlim2＝ 460MPa （ 8） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9116 0 6 0 9 4 0 1 3 6 0 1 6 4 1 .0 8 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 812 1 . 3 1 0 2 . 1 7 1 0i5NN ?? ? ? ? 可以取壽命系數(shù) ??????1 = 1。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，有 1 l i m 11 1 5 6 0[ ] 5 6 01HNH K M P aS?? ?? ? ? 2 l i m 22 1 4 6 0[ ] 4 9 6 . 81 . 0 8HNH K M P aS?? ?? ? ? （ 10） 試算小輪分度圓直徑 d1t 32423212 10 5 1 189 .8 () 5 450()[]tdKT EHdHmmZ Z Z Z? ???? ???? ? ? ? ? ? ?? ? ?? （ 11） 實(shí)際圓周速度 ?? = ????1??1601000= 940601000 = ≠ 4??/?? （ 12） 修正載荷系數(shù) 按 ????1100 =24100 = ??′?? = ????= ???? = ????= σ Hlim1＝580M σ Hlim2＝450M ??1 = 109 ??1 = 108 ??????1 = 1。39。11c o s 3 5 . 4 c o s 1 6 1 . 4 224n dm m mz ? ??? ? ?, 取 mm? （ 15） 計算中心距 a=(??1:??2)????2???????? =(120:24)??????16176。 參數(shù)不需修正 （ 17） 計算分度圓直徑 11 2 4 2 38c o s c o s 2 0 .0 9nzmd m m? ?? ? ??22 1 2 0 2 192c o s c o s 2 0 .0 9nzmd m m? ?? ? ?? （ 18） 齒寬 1 38 d mm?? ? ? ? 圓整取 2 30b mm? ， 1 35b mm? 按齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度 校核 ][2 1111 11 FSaFanF YYYYmbd KT ?? ?? ?? ， ][ 2112212 FSaFaSaFaFF YY YY ??? ?? (1) 重合度系數(shù) 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 7 0 41 . 6 5Y ? ??? ? ? ? ? (2) 螺旋角系數(shù) 2 0 .0 91 1 1 .7 5 0 .7 0 71 2 0 1 2 0Y?? ?? ?? ? ? ? ? ??? (3) 當(dāng)量齒數(shù) 11 33 24 2 7 .9 3c o s c o s 2 0 .0 9v zz ?? ? ?? d= mn= a=115mm β = 176。 10HBS，大齒輪材料為 45 鋼，正火，硬度為 190177。 (2) 加工精度等級選用 877 級精度； (3) 選小齒輪齒數(shù) ??1＝ 23 大齒輪齒數(shù) ??2 = ??1??2 = 23= 80； (4) 初選 β =16176。 ???= 共 29 頁 第 9 頁燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 設(shè)計及計算過程 結(jié)果 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算 （ 1） 載荷系數(shù) 使用系數(shù) K?? = V=4m/s 有 ????1100 = ??/?? 動載系數(shù) KV = 端面重合度 1211[ ( ) ] c os ( ) c os 16 23 80zz???? ? ???? ? ? ? ????? 軸向重合度 1 0 . 8 2 3ta n ta n 1 6 1 . 6 8d z? ????? ?? ? ? ? 總重合度 ???? = ???? +???? = += 經(jīng)查圖表可知， 齒間載荷分配系數(shù) ???? = ，齒向載荷分配系數(shù) ???? = 則有 1. 25 1. 07 1. 43 1. 07 2. 05AvK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ??1 = 104??????? （ 3） 查得區(qū)域系數(shù) ? （ 4） 重合度系數(shù) ( 4 ) (1 ) 11 0 . 7 83 1 . 6 5Z ? ? ?? ??? ? ?????? ? ? ? ? （ 5） 螺旋角系數(shù) ???? = √????????= √??????16176。??????2= （ 9） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力。39。11c o s 6 2 . 5 c o s 1 6 2 . 3 522n dm m mz ? ??? ? ?, 取 mm? ??1 = 109 ??1 = 108 ??????1= 。 = ???? 圓取整 a=135mm （ 16） 修正螺旋角 β= arccos3(??1:??2)2?? = 176。 d1= d2= b2=50mm b1=55mm ???? = ????= Zv1= Zv2= YFa1= YFa2= YSa1= YSa2= σ Flim1＝450M σ Flim2＝390M 共 29 頁 第 12 頁燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 設(shè)計及計算過程 結(jié)果 (6) 彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 [????1]= ??????????1??????????1?? = 14201 = 420?????? [σF2] = KFlim2σFlim2S = 13901 = 390MPa (7) 彎曲應(yīng)力