1传动装置的效率计算
由方案的选定有:弹性联轴器?1=0.99,滑块联轴器?4=0.98,两个8级精度齿轮啮合传动?3?2=0.97,运输机驱动轴一对滚动轴承?5=0.99.
所以η=0.9037,与上述估值很接近,故无误。
4.2各轴功率、转速、转矩计算
功率
PⅠ轴 P1=d?1=7.425KW
?Ⅱ轴 P2=P1?23=7.2025KW Ⅲ轴 P3=P2?2?3=6.1825Kw 转速
Ⅰ轴 n1?nm?1440r/min Ⅱ轴 n2?n11440r/min??295.75r/min i14.869n2295.75r/min??76.58r/min i23.862Ⅲ轴 n3?转矩
Ⅰ轴T1?Tdn1?9550×1000×p/nN?mm?0.99?4.924?104N?mm
Ⅱ轴T2?T1i1?2?3?232566N?mm
Ⅲ轴T?Ti???8.7122?105N?mm32223
4
第五章 齿轮传动设计
齿轮作为两级减速器的重要零件,有着很重要的重要,设计的齿轮结构、参数对其他的零件有着直接或是间接地影响,甚至是影响整个减速器的外形结构特征。设计的内容有:齿轮的材料、齿轮的齿数、模数、中心距、齿宽、螺旋角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和结构尺寸。
按两种方式进行设计,即按弯曲疲劳和接触疲劳强度进行计算。 5.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计
1、齿轮强度设计
选择材料,确定极限应力
运输机为一般工作机器,转速不高,故选用8级精度由《机械设计》第八版表10-1选择小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者硬度差为40HBS。
2、按接触疲劳强度设计
小齿轮分度圆直径d1t?3确定各参数
选取螺旋角,初选螺旋角??14?,压力角α=20?。 1)试选Kt?1.3
2)小齿轮传递的扭矩已知 3)由表10-7选取齿宽系数
2KtT1??1?ZHZE??d?a?????H???? ?2?d=1.0
4)由表10-6查得材料弹性影响系数ZE?189.8 5)由图10-30选区域系数ZH=2.433。
6)查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa齿轮的接触疲劳强度极限=550MPa。 7)??arctan(tan?n/cos?)?20.562
?at1?arccosz1cos?t/(z1?2cos?)?29.9740
5
?at2?arccosz2cos?t/(z2?2cos?)?24.030 8 ?a?1.639
8)由式10-13计算应力循环次数。
N1?60n1jLh =60×1440×24000?2.0736?109
N2?
N1??4.25878?108
9) 由图10-19取接触疲劳寿命系数=KHN10.9;KHN2=0.95 10)计算解除疲劳许用应力(取失效率为1%,安全系数s=1) ??H?1? ??H?2?KHN1??Hlim1 =540MPa
SkHN2??Hlim2 =523MPa
S
11) 计算小齿轮分度圆直径时代入??H?1?小值 d1t?3k??KHN1??Hlim1、??H?2?HN2Hlim2中较
SS2KtT1??1?ZHZE??d?a?????H???? =37.457mm ?212)计算圆周速度
v?dn?3.14 ?37.457 ?1440m/s?2.823m/s
60?100060?1000?1t113)计算齿宽b及模数
b??dd1t?1.0?37.457mm?37.457mm
3、调整小齿轮分度圆直径
1) 计算载荷系数
???1.905
6
由工作条件,查表10-2得使用系数=1.0。根据v=2.823m/s,8级精度,由图查得动载系数Kv=1.15; 由表查得KH??1.4 Ka=1
由表利用插值法查得KH?=1.419。故载荷K?KAKVKH?KH??2.28459
2) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式10-10a得 d1?d1t3K?45.204 Ktd1cos?45.204?cos14??mm?1.8038mm z1233) 计算法面模数mn?4) 按齿根弯曲强度设计
(1)确定计算参数 1) 计算公式
mn?32KT1Y?cos2?YFaYSa ???F??dz12?a 2) 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?F1=500MPa; 大齿轮的弯曲疲劳强度极限?F2=380MPa。
3)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85,KFN2=0.88。 4)计算完全疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
??F?1?KFN1?F1?0.85?500MPa?303.57MPaS??F?2?KFN2?F2S1.40.88?380?MPa?238.86MPa
1.4
5) 根据纵向重合度=1.903,从图10-28查得螺旋角影响系数
???1.905
6) 计算当量齿数
7
zv1?z123? =25.17 33cos?cos14?z2112?=122.6 cos3?cos314? zv2?7)查取齿形系数
由表利用插值法算得YFa1=2.65,YFa2=1.76 8)查取应力校正系数
由表10-5利用插值法算得YSa1=1.58,YSa2=1.76 9)计算大小齿轮的
YFaYSa??F?并加以比较
YFa1YSa1??F?1?0.0136
YFa2YSa2??F?2?0.0164
2KT1Y?cos2?YFaYSa??2 ??F??dz12?a故大齿轮的数值大。于是mn?3(2)调整齿轮模数
1)计算后的分度圆直径d=47.412mm v=3.573m/s
b=47.412 h及b/h: h=4.5 b/h=10.536 2)计算实际载荷系数
KH??KF?= 1.4 KF?=1.420 Ka=1 Kv=1.12
K?KAKVKF?KF??1?1.12?1.4?1.420?2.226 所以有mn?3?KF?2.39 KFT3) 最终取 mn?2.5
4、几何尺寸
8
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