9Z-9型铡草机设计(5)

车辆与动力工程学院毕业设计说明书

大齿轮齿数：

Z2?2.5?16?40

4）几何尺寸的计算 （1）计算分度圆直径

d1?Z1m?16?5mm?80mm d2?Z2m?40?5mm?200mm

（2）计算中心距

a?d1?d280?200?mm?140mm 22（3）计算齿宽

b??dd1?0.4?80mm?32mm 取 B1?37mm，B2?32mm

2.第二对锥齿轮的设计

1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）采用直齿圆柱齿轮，7级精度；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，二者材料硬度差为40HBS

（2）选小齿轮齿数Z1?21，大齿轮齿数Z2?42，齿数比??2。 2）按齿面接触强度设计

由《机械设计》上设计公式（10-9a）（下同）进行试算，即

d1t?2.923KT2ZE2?()

?R(1?0.5?R)2???H?（1）确定公式内的各计算数值 ① 试选载荷系数Kt?1.2。

② 小齿轮传递的转矩T1?103140N.mm。 ③ 由表10-7选取齿宽系数?R?1/3。

④ 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa。 ⑤ 由图10-21a按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限

12?Hlmin1?650MPa,?Hlmin2?600MPa

⑥ 由式10-13计算应力循环次数

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N1?60n1jLh?60?200?1?1?8?50?10?4.8?107

4.8?107N2??2.4?107

2⑦ 由图10-19取接触疲劳系数KHN1?0.96，KHN2?0.98。 ⑧ 计算接触疲劳许用应力。

取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-21）得

??H?1?KHN1?lim1S?0.96?650?624MPa ?0.98?600?588MPa

??H?2?KHN2?lim2S（2）计算数值

① 计算小齿轮分度圆直径d1t，代入??H?中较小的值。

d1t?2.923=

KT2ZE2?() 2??H??R(1?0.5?R)?2.9231.2?103140189.82?()?88.5mm 25881/3(1?0.5?1/3)?2dm?d1t?(1?0.5??R)?88.5?5/6?73.75mm

② 计算圆周速度v。

vm??dmn260?1000???73.75?20060?1000?0.77m/s

③ 计算载荷系数。

根据v?0.79m/s，7级精度，由图10-8查得动载荷系数Kv?1.03；

KH??KF??1.2；由表10-2查得使用系数KA?1；

由表10-4用插值法，查得7级精度等级、小齿轮相对支承悬臂布置时，

KH??KF??1.1。

故载荷系数

K?KA?Kv?KH??KH??1?1.03?1.1?1.2?1.36

④ 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10-10a）得

d1?d1t3K1.36?88.5?3?92.3mm Kt1.2 22

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圆整取d1=92mm。 3）按齿根弯曲强度设计

由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为

m?34KT2(YF?YS??R(1?0.5?R)Z122??12??F?)

（1）确定公式内的各计算数值

①由图10-21a查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限

?FE1?500MPa,?FE2?380MPa

② 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85,KFN2?0.88； ③ 计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S?1.4,由式（10-12）得

??F?1?KFN1?FE1S???F?2?④ 计算载荷系数K

KFN2?FE2S0.85?500?303.57MPa1.4

0.88?380??238.86MPa1.4K?KA?Kv?KF?KF??1?1.03?1.1?1.2?1.36

⑤ 计算当量齿数

cos?1?Zv1??1??2?21?22?0.894 cos?2?1?cos?1?0.448

2Z1Z22142??23.5,Zv2???93.75 cos?10.894cos?20.448⑥ 由表10-5查得齿形系数， YFa1?2.67,YF?2?2.20

应力校正系数，Ysa1?1.5775,YS?2?1.78。

⑦ 计算大小齿轮的

YF?Ys???F?并加以比较

YFa1Ysa1??F?1?YFa2Ysa2??F?22.67?1.5775?0.021203.57

2.20?1.78??0.016238.86小齿轮计算数值较大

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（2）设计计算

m?3?34KT2(YF?YS??R(1?0.5?R)Z1222??1222??F?)4?1.36?1031401/3(1?0.5?1/3)212?1

?0.021?3.5取m=4 则 ：

Z1?d192??23 m4Z2?23?2?46

4）几何尺寸的计算 （1）计算分度圆直径

d1?Z1m?23?4mm?92mm d2?Z2m?46?4mm?184mm

（2）计算锥距

??2?cot?1,则?1?26.57?，?2?63.43?

?d??d?R??1???2??102.9mm

?2??2?22三、输送链板主动链轮的计算

1.确定链轮齿数

取小链轮的齿数为Z1?10，大链轮的齿数为Z2?i6?Z1?1?10?10 2.确定计算功率

由《机械设计》（下同）表9-6查得工况系数KA?1.1，由图9-13查得主动链轮齿数系数Kz?2.8，单排链，则计算功率为

Pca?KAKzP5?1.1?2.8?1.67?5.14kw

3.选择链条型号和节距

根据链轮转速n5?50r/min及Pca?5.14kw查图9-11，可选20A。查表9-1，链条节距为p?31.75mm。

4.计算链速v，确定润滑方式

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v?n5z1p50?10?31.75?m/s?0.265m/s

60?100060?1000由v?0.265m/s和链号20A，查图9-14可知应采用定期人工润滑。 5.计算压轴力Fp 有效圆周力为：Fe?1000P1.67?1000??6301.9N v0.265由于是水平传动，故链轮压轴力系数KFp?1.15， 则压轴力为：Fp?KFp?Fe?1.15?6301.9?7247.2N 6.链轮几何尺寸的计算 (1)分度圆直径：

d?P31.75 ??102.7mmoosin（180/Z1)sin（180/10)(2)齿顶圆直径：

damax?d?1.25p?d1?102.7?1.25?31.75?19.05?123.33

damin?d?（1?1.61.6)p?d1?102.7?（1?)?31.75?19.05?110.32 Z110平均齿顶圆直径 ：

da?11(damax?damin)??(123.33?110.32)?116.825mm 22取齿顶圆直径：da?116mm (3)齿根圆直径：

df?d?d1?102.7?19.05?83.65mm

(4)最大齿根距离Lx ：

90。当齿数是奇数时Lx?d.cos?d1 ；当齿数是偶数时Lx?df?d?d1

z1LX?df?83.65mm

(5)齿侧凸缘直径

180。dg?pcot?1.04h?0.76

Z1查表9-1得内链h?30.18mm

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