【正文】 m N m mn? ? ? ? ? Ⅰ軸1 11 6 . 3 89 5 5 0 9 5 5 0 6 2 . 8 1 3970PT N m m N m mn? ? ? ? ? Ⅱ 軸 22 2 6 . 1 39 5 5 0 9 5 5 0 2 7 6 . 4 1 32 1 1 . 7 9PT N m m N m mn? ? ? ? ? Ⅲ軸 33 3 5 . 8 99 5 5 0 9 5 5 0 9 3 4 . 3 7 76 0 . 2PT N m m N m mn? ? ? ? ? 卷同軸 5 . 6 49 5 5 0 9 5 5 0 8 9 4 . 7 1 86 0 . 2ww wPT N m m N m mn? ? ? ? ? 表 1 傳動裝置各軸運動參數(shù)和動力參數(shù)表 項目 軸號 功率 ? ?kw 轉(zhuǎn)速 ? ?minrn 轉(zhuǎn)矩? ?T N mm? 傳動比 效率 電機軸 970 1 Ⅰ軸 970 Ⅱ軸 Ⅲ軸 1 卷筒軸 二 . 傳動零件的設計計算 1. 高速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結(jié)果 1．選齒輪精度等級 查《機械設計》表 63 117 頁 選用 8 級 級 8 2．材料選擇 查《機械設計》表 62 116 頁 小齒輪材料： 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ) 大齒輪材料： 45 鋼（正火） 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ) 45 鋼（正火） 3．選擇齒數(shù) Z 1 (20 ~ 40)Z ? 取 1 25Z? 458i?? 個 1 25Z? 5 12 iZZ ? 12ZZU? 2 25 ? ? ? 取2 115Z ? 21115 Z? ? ? 2 115Z ? ? 4．分度圓螺旋角β 初選β =15176。 15??? 由于小齒輪材料： 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ) 小齒輪齒面硬度 (217~255)? 350HBS 大齒輪材料： 45 鋼（正火 ） 大齒輪齒面硬度（ 162~217） ? 350HBS 故選擇設計 制造工藝簡單，成本較低的軟齒面齒輪 按齒面接觸疲勞強度設計 （ 1）試選 Kt 查《機械設計》表 63 117 頁 由于載荷平穩(wěn) 取 Kt＝ (2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 6 11 10 PT n?? 1 62813T Nmm? Nmm 62813 (3) 齒寬系數(shù) Ф d 由《機械設計》 表 11－ 6 133 頁 Ф d=（由于齒輪相對軸的位置為非對稱式且為軟齒面） (4)材料的彈性影響系數(shù) ZE 由《機械設計》 表 11－ 6 122 頁 ZE= MPa1/2 MPa1/2 （ 5）節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH 由《機械設計》圖 614 124 頁 ZH ＝ （ 6）端面重合度 εα 由《機械設計》 122 頁 1211= [ 1. 88 3. 2( + ) ] c os11[1. 88 3. 2 ( ) ] c os 1525 11 5ZZ???? ? ?? （ 7）縱向重合度εβ 1s in 0 .3 1 8 ta n0 .3 1 8 0 .9 2 5 ta n 1 51 .9 1 7dnb Zm??? ? ????? ? ? ? ?? （ 8）重合度ε ? ??? ?? ???? ?? （ 9）接觸重合度 由《機械設計》 6 系數(shù) Zε 122 頁 圖 613 （ 10）螺旋角系數(shù) Zβ 由《機械設計》 138 頁公式 cos ? ??? （ 11）工作應力循環(huán)次數(shù) N1 由《機械設計》 124 頁公式 19606 0 9 7 0 1 5 3 0 0 1 61 .4 0 1 0hN n jL?? ? ? ? ? ??? 109 （ 12）工作應力循環(huán)次數(shù) N2 1 821 2 .9 4 1 0NN i? ? ? 10? （ 13）接觸疲勞強度 ZN1 由《機械設計》 125 頁 圖 615 N1Z ? N1Z ? （ 14）接觸疲勞強度 ZN2 由《機械設計》 125 頁 圖 615 N2Z ? N2Z ? （ 15）接觸疲勞極限 lim1H? 由《機械設計》 131 頁 圖 622d lim1=540H? Mpa lim1=540H? （ 16）接觸疲勞極限 im2H? 由《機械設計》 131 頁 圖 622c im2=390H? Mpa im2=390H? （ 17）接觸疲勞強度的最小安全系數(shù) SHmin 由《機械設計》 124 頁 取失效概率為１％ SHmin =1 SHmin =1 （ 18）許用接觸應力公式 1[]H? 由《機械設計》 124 頁 612 公式 lim 1 11m in[]540 81529HNHHZSM Pa?? ???? MPa 529MPa （ 19）許用接觸應力公式 2[]H? 同上 lim 2 22m in[]395 1HNHHZSM Pa?? ???? MPa 419MPa選 作 設 計齒 輪 參 數(shù) 斜齒輪齒面接觸疲勞強度設計公式 7 31 213221 ()[]2 628 13 1 189 .8 () 419t E HtdHk T u Z Z Z Zdumm?????? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? 修正 1td ： 11 2 .6 0 /6 0 1 0 0 0tdnv m s???? (1)法面壓力角 由《機械原理》 183 頁 表 76 an=20 an=20 (2) 端 面 壓力 角α t 由《機械原理》 183 頁 表 76 ta narcta n ( )co sta n 2 0arcta n ( )co s 1 52 0 3 8 39。39。4839。t? ? ? (3)計算基圓柱螺旋角的余弦值 cosβ b co s co s co s / co sco s 1 5 co s 2 0co s 2 0 3 8 39。39。 2 4 39。nm z za???????? 15 539。39。 24 39。 6nmzdmm?????? mm 1 mm? （ 4）大齒輪分度圓 d2 22cos2 115cos 15 5 39。39。 24 39。20 39 39。39。1739。t? ? ? (3)計算基圓柱螺旋角的余弦值 cosβ b c os c os c os / c osc os 15 5 39。39。17 39。b n t? ? ? ??????? cos b? ? (4)法面重合度ε α N 22cosNb???????? ?? ? (5)重合度系數(shù) Yε 由《機械設計》 127 頁 613 式 NY ???????? ?? （ 6）螺旋角細數(shù) Yβ 由《機械設計》 140 圖 628 Yβ = Yβ = （ 7）小齒輪當量齒數(shù) ZV1 1133co s25co s 1 5 5 39。39。 2 4 39。128VZZ??? ?? 128 （ 9）齒輪系數(shù) 由《機械設計》 YFa1= YFa1= 11 YFa1 128 圖 619 （ 10）修正 系數(shù) Ysa1 由《機械設計》 129 圖 620 Ysa1= Ysa1= （ 12）齒輪系數(shù) YFa2 同上 YFa2= YFa2= （ 13）修正系數(shù) Ysa2 同上 Ysa2= Ysa2= (14)彎曲疲勞壽命系數(shù) YN1 由《機械設計》 130 圖 621 YN1= YN1= (15) 彎曲疲勞壽命系數(shù) YN2 同上 YN2= YN2= (16)疲勞極限 limF? 由《機械設計》 131 圖 622c， b lim 1lim 2340310FFM PaM Pa?? ?? lim1lim2 340310FF MPaMPa?? ?? (17) 許用應力[]F? 由《機械設計》 130 616 取 minFS = li m 1 11m i nli m 2 22m i n[ ] 2 3 6[ ] 2 2 6FNFFFNFFY M P aSY M P aS???????? 12[ ] 236[ ] 226FFMPaMPa?? ?? 11 1 1 112 2 1 . 6 1 6 2 8 1 3 0 . 6 9 1 0 . 8 7 2 . 8 3 1 . 5 3 1 0 9 . 1 5 6 [ ]4 6 . 5 8 8 5 1 . 7 6 4 2F F a S a FnK T Y Y Y Y M P ab d m ????? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 222 1 2112 . 1 8 1 . 7 71 0 9 . 1 5 6 9 7 . 6 3 5 [ ]2 . 8 3 1 . 5 3F a S aF F FF a S aYY M P aYY? ? ??? ? ? ? ??齒根彎曲疲勞強度足夠 齒輪精度設計 大齒輪的精度按選擇的 8 級精度，查 152， 153 齒輪公差表 19 194（見《課程設計》 152 頁），可得 20aFm?? 17ptfm?? 69pFm?? 29Fm? ?? 齒厚偏差計算： 有《機械原理》可知 22{ 1 / 2 [ 1 c o s ( 9 0 / ) ] }2 { 1 1 1 5 / 2 [ 1 c o s ( 9 0 / 1 1 5 ) ] }2 . 0 1 1nh m z zmmmm? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 分度圓弦齒厚公稱值 22s in ( 9 0 / )3 1 1 5 s in ( 9 0 / 1 1 5 )4 .7 1 2ns m z zmmmm?? ? ? ?? 12 由式（ 635）確定最小側(cè)隙： m i n2 ( 0 . 0 6 0 . 0 0 0 5 0 . 0 3 )32 ( 0 . 0 6 0 . 0 0 0 5 1 4 5 0 . 0 3 3 )30 . 1 4 8b n nj a mmm? ? ?? ? ? ? ?? 齒厚上偏差： m in | | 79 79 ,2 c os 2 c os 20= 79bnsnsnsnsjE m m mEm???? ? ? ?? 取 負 值 。 查《機械設計課程設計》 153 頁 齒輪公差表 194，齒輪徑向跳動公差 rF 43 m?? 查《機械設計課程設計》 155 頁標準公差表 199 和 143 頁表 171， IT9=130μ m 查《機械設計課程設計》表 69，徑向進刀公差 1 . 2 6 9 1 . 2 6 1 3 0 1 6 3 . 8rb I T m?? ? ? ? 齒厚公差： 2 2 2 22 ta n 2 ta n 2 0 4 3 1 6 3 . 8 1 2