带式输送机课程设计(3)

1.初定螺旋角??15?，并选载荷系数Kt?1.32.小齿轮转矩T1?14.66?103N?mm3.确定齿宽系数?d?0.84.确定弹性影响系数ZE，由《机械设计》表7-5查得ZE?189.8MPa125.确定节点区域系数ZH，由《机械设计》图7-14得ZH?2.43

6.确定重合度系数Z?

由《机械设计》式（7-27）可得端面重合度为

???[1.88?3.2(1Z1?1Z2)]cos??[1.88?3.2(11?)]cos15??1.647 24112轴面重合度 ????dZ10.8?24tan??tan15??1.63 ??1?1?0.779

1.647因??，由式（7-26）得重合度系数Z???1??确定螺旋系数Z??cos??0.98 计算所需最小齿轮直径d1t 由上式得dlt?32KT1?d?i1?1Z?ZEZHZ??()?28.66mm i1[?H]5.1.4确定实际载荷系数与修正计算分度圆直径

1.确定使用系数KA?1.25(查表7-2《机械设计》P137) 2.确定动载系数 Kv 计算圆周速度v??dltn160?1000?3.14?28.66?1420ms?2.13ms

60?1000故前面取8级精度合理，由齿轮的速度和精度查图7-7(《机械设计》P138)

Kv?1.14

3.确定齿间载荷分配系数K?

齿宽初定

b??ddlt?0.8?28.66?22.928mm

计算单位宽度载荷值为

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KAFt2KAT12?1.25?14.66?103???55.77Nmm?100Nmm bbd122.928?28.66查表7-3（《机械设计》P138）取K??1.4

4.确定齿向载荷分布系数KH?，由表7-4（《机械设计》P140）得

KH??1.15?0.18?d2?3.1?10?4b?0.108?d2?1.31

5.计算载荷系数K?KAKvK?K??1.25?1.14?1.4?1.31?2.61

6.按实际载荷系数修正所算的分度圆直径，由式7-12（《机械设计》P145）得

d1?dlt37.计算模数

K?28.66?Kt32.61?36.11mm 1.3m?d136.11??1.5mm Z1245.1.5 齿根弯曲疲劳强度计算

由式（7-28）【1】得弯曲强度的设计公式为

mn?32KT1cos2???????Fa?Sa?2?????dz1F???? ?确定上式中的各计算数值如下

1.由图7-21（a）（《机械设计》P153）取?Flim1?300MPa,?Flim2?220MPa 2由图7-22（《机械设计》P154）查得弯曲疲劳寿命系数YN1?YN2?1 3.由表7-8（《机械设计》P151）查的弯曲疲劳安全系数SF?1.25 4.由图7-23（《机械设计》P154）差得尺寸系数YX?1 5.由式（7-22）得许用弯曲应力

?????F1???F2YYNYX300?2?1?1??480MPaSF1.25 ?YYY220?2?1?1?Flim2StNX??352MPaSF1.25Flim1St6.确定计算载荷K

初步确定齿高h=2.25m=2.25?1.5=3.375，b/h=0.8?36.11/3.375=8.56 查图7-11（《机械设计》P140）得

KF??1.25计算载荷K?KAKVK?K??1.25?1.14?1.4?1.25?2.49

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7.确定齿形系数YFa 当量齿数为Zv1?24112?26.6,Z??124.3 v23?3?cos15cos15由图7-16（《机械设计》P147）查的YFa1?2.6,YFa2?2.18

8.由图7-17（《机械设计》P147）得应力校正系数Ysa1?1.59,Ysa2?1.82 9.计算大小齿轮的

YFa1YSa1YFaYSa??F?值

??F??YY2.6?1.592.22?1.76?0.0086,Fa2Sa2??0.0112

??F?480352大齿轮的数值大。 10.求重合度系数Y?。

tan?ntan20?)?arctan（）?20.647? 端面压力角 ?t?arctan(cos?cos15?基圆螺旋角的余弦值为

cos?b?cos?cos?n/cos?t?0.97 当量齿轮端面重合度，由式（7-30）得?an?0.75?acos2?b?1.643?1.75 20.97按式（7-30）计算Y??0.25??an?0.25?0.75?0.679 1.7511.由图7-25（《机械设计》P160）得螺旋角影响系数Y??0.87 将上述各值代入公式计算，得

mn?32KT1cos2?Y?Y?YFa2YSa2?dz12???F??232o2?2.49?14.66?10?cos15?0.87?0.679?0.0112 3?0.8?242?0.99mm由于齿轮的模数mn的大小主要取决于弯曲强度，所以将计算出来的1.84按国际圆整为mn=2。并根据接触强度计算出得分度圆直径d1?64.5mm，协调相关参数

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和尺寸为

d1cos?36.11?cos15oz1???28 m1.25z2?i1z1?4.67?28?131这样设计出来的齿轮能在保证满足弯曲强度的前提下，取较多的齿数，做到结构紧凑，减少浪费，且重合度增加，传动平稳。

5.1.6 齿轮几何尺寸计算

（1）中心距 a?(z1?z2)mn(28?131)?2??103mm o2cos?2cos15把中心距圆整成103mm。

2.修正螺旋??arccos(z1?z2)mn(28?131)?2?arccos?15.246o 2a2?103螺旋角变化不大，所以相关参数不必修正。

z1mn28?1.25??36.28mmcos?cos15.246o3.分度圆直径

zm131?1.25d2?2n??169.72mmcos?cos15.246od1?4.确定齿b??d1?0.8?36.28?29mm,取b2?29mm,b1?39mm

表5-2-1高速级斜齿圆柱齿轮端面的基本尺寸

名称 模数m 齿数z 螺旋角? *ha齿顶高系数 *ca顶隙系数 小齿轮 1.25 28 15.246? 1 0.25 大齿轮 131 分度圆直径d 齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿高h 中心距a

36.28 38.78 33.675 2.8125 103 169.72 172.22 166.595

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5.2 低速级直齿圆柱齿轮的设计计算

原始数据

所设计带式输送机传动系统中第二级用低速级斜齿圆柱齿轮传动。已知ⅠⅠ轴输入功率2.07kW，小齿轮转速304.07r/min，传动比i2?3.34，普通异步电动机驱动，工作寿命8年（设每年工作300天），二班制（每班工作8小时）

5.2.1 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级及齿数

1.选择齿轮材料与热处理。 根据表7-1查得，

小斜齿圆柱齿轮a选用45Cr钢，热处理为调质，HBS1?260<350； 大斜齿圆柱齿轮b选用45号钢，热处理为调质，HBS2=230<350。 二者材料硬度差为30HBS，符合软齿面传动要求 2.选择齿轮的精度。

此减速机为一般工作机，速度不高，参阅表7-7，初定为8级精度 3.初选齿数

取小齿轮齿数：Zc=24，大齿轮齿数：Zd?i1Zc?24?3.34?81

5.2.2 确定材料许用接触应力

1.确定接触疲劳极限?Hlim，由图7-18（《机械设计》P150）查MQ线得

?Hlim1?720MPa,?Hlim2?580MPa

（2）确定寿命系数ZN 小齿轮循环次数

N1?60n1jLh?60?304.07?（2?8?300?8)?7?108h 大齿轮的循环次数N2?7?108/3.34?2.1?108h 由图7-19（《机械设计》P151）查的ZN1?ZN2?1

3.确定尺寸系数ZX，由图7-20（《机械设计》P152）取ZX1?ZX2?1 4.确定安全系数SH，由表7-8（《机械设计》P151）取得SH=1.05

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