带式输送机课程设计(4)

5.计算许用接触应力??H?，按公式（7-20）【1】（公式出处同为《机设设计》，以下不再赘述）计算，得

????ZH1H2NZX?Hlim21?1?720??686MPa

SH1.05ZX?Hlim21?1?580??552MPa

SH1.05????Z

N5.2.3 根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计

齿面接触强度按式（7-11）【1】计算，其公式为

d1?32KT1i?1Z?ZEZH2?（?) ?di[?H]确定上式中的各计算数值如下

1.初选载荷系数Kt?1.32.小齿轮转矩T2?65.01?103N?mm3.确定齿宽系数?d?0.8

4.确定弹性影响系数ZE?189.8MPa12(表7-5《机械设计》P145）5.确定节点区域系数ZH?2.5（图7-14《机械设计》P144）6.确定重合度系数Z?由式（7-27）可得端面重合度为

?a?[1.88?3.2(?1.71111?)]?[1.88?3.2(?)]z1z22479

由式（7-9）得重合度系数Z??计算所需最小齿轮直径

4???4?1.7??0.876 33dlt?

32KT1i?1Z?ZEZH2?（?)?di[?H]

由上式得d1t?53.79mm

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5.2.4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??d1tn13.14?53.79?304.07??0.86m/s,

60?100060000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?1.06

3.确定齿间载荷系数K?齿宽初定b??dd1t?0.8?53.79?43.03mm计算单位宽度载荷值为KAFt2KAT12?1?65.01?103???98N/mm?100mmbbd143.03?53.79查表7-3（《机械设计》P138）取K??1.24.确定齿向载荷系数KH?，由表7-4（《机械设计》P140）得KH??1.15?0.18?d2?3.1?10?4b?0.108?d2?1.325.计算载荷系数K?KAKVK?KH??2.1

6.修正分度圆直径，由式（7-12）d1?d1t3K?63.11mmKtd1?2.63mmz1

计算模数m?

5.2.5 齿根弯曲疲劳强度计算

由式（7-17）【1】得弯曲强度的设计公式为

2KT1??mn?2?dz13??Fa?Sa?????F?? ???

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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

?????Flim1YStYNYX300?2?1F1S??125?480MPaF1.?220?2?1?1

???Flim2YStYNYXF2?S?F1.25?352MPa6.确定计算载荷K

初步确定齿高h=2.25m=2.25?2.63=5.91，b/h=0.8?53.79/5.91=7.28 查图7-11（《机械设计》P140）

KF??1计算载荷.24K,A?KV?KF??KK?1.? 25?17.确定齿形系数YFa

由图7-16（《机械设计》P147）查的YFa1?2.65,YFa2?2.21

8.由图7-17（《机械设计》P147）得应力校正系数YSa1?1.58,YSa2?1.76 9.计算大小齿轮的

YFaY?Sa?F?值

YFa1YSa1???2.65?1.58480?0.0087,YFa2YSa2???2.21?1.76?0.01105F?F?352

大齿轮的数值大。 10.求重合度系数Y?。 按式（7-18）计算Y??0.25?0.75??0.25?0.75?0.94?1.7 11. 将上述各值代入公式计算，得

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得

.?061mn?32KT1Y?YFa2YSa2?dz12???F??22?1.97?65.01?103?0.94?0.0112

?0.8?242?1.83mm3由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲强度，所以将计算出来的1.83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?122.1mm，协调相关参数和尺寸为

d163.11??32 m2z2?i2z1?3.34?32?107z1?

5.2.6 齿轮几何尺寸计算

1.中心距 a?(z1?z2)mn(32?1107)?2??139mm 22把中心距圆整成139mm。

2.分度圆直径

d1?z1mn?32?2?64mmd2?z2mn?107?2?214mm名称 模数m 齿数z 齿形角? *齿顶高系数ha *顶隙系数ca

3.确定齿b??d1?0.8?32?26mm,取b2?26mm,b1?36mm

表5-3-1低速级斜齿圆柱齿轮端面的基本尺寸

小齿轮 2 32 20? 大齿轮 107 1 0.25 64 214 分度圆直径d

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齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿高h 中心距a

68 59 6.75 260 218 209 6.轴的设计计算

为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。 第一对和第二对啮合齿轮上的作用力分别为

2T12?14.66?103Ft1???808.16Nd136.28Ft1?tg?n808.16?tg20oFr1???304.88Ncos?1cos15.246?Fa1?Ft1tg?1?808.16?tg15.246??220.27N 2T22?65.01?103Ft2???2031.56Nd364Fr2?Ft2?tg??2031.56?tg20o?739.43N6.1高速轴轴1设计

1.按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，调质处理，当轴的支撑距离未定时，无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为: d?A?3P n1，2轴为高速轴，初算轴径作为最小直径，应取较大的A值；3轴为低速轴，初算轴径作为最大直径，应取较大的A值；查表12-1（《机械设计》P288），取A0?112。 2.初算轴的最小直径

dmin?A0?3p2.18?112?3?12.9mm n1420因为轴上有键槽，故最小直径加大6%，dmin=13.7mm，又因为高速轴Ⅰ为输入轴，最小直径应该为联轴器1的轴孔直径ds。为了使所选的轴直径与联轴器1孔径适应，故需要同时确定联轴器的轴孔直径。即轴的最小直径为联轴器1处的轴孔

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