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设：从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴 传动系统的运动和动力参数计算的转速分别为、 、 、 ；对应各轴的输入功率分别为、 、 、 、 、 、 ；对应名轴的输入转矩分别为为、 电动轴号 转速n(r/min) 功率P(kw) 转矩T(N·m) 两轴联接 传动比 i 传动效率η ；相邻两轴间的传动比分别、 、 。 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为机 n0=1440 P=5.5 联轴器 i01=1 η01=0.99 两级圆柱减速器 1轴 n1=1440 P1=4.244 T1=28.146 34 T2=112.390 齿轮 i12=4.2 η12=0.97 2.86 P2=4.034 T3=373.869 齿轮 i23=3.5 η23=0.97 2轴 n2=3496 P3=3.87 3轴 n3=97.5 工作机 4轴 n4=32.6P4=3.60T4=1055.326 链轮 i34=3 η34=0.96 六.设计高速级齿轮
1．选精度等级、材料及齿数，齿型
1）确定齿轮类型．两齿轮均为标准圆柱斜齿轮
2）材料选择．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，二者材料硬度差为４０HBS。
３）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度
4）选小齿轮齿数Ｚ1＝２４，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝4.2×24=100.8,取Z2=101。 5）选取螺旋角。初选螺旋角??14 2．按齿面接触强度设计 按式（10－21）试算，即d1t?3１）确定公式内的各计算数值 （１）试选Kt?1.6
（２）由图１０－３０，选取区域系数ZH?2.433
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?2ktTtu?1ZHZE2?()
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（３）由图１０－２６查得??1?0.78 ??2?0.87 ?????1???2?1.65 （４）计算小齿轮传递的转矩
?10Pn1/? T1?95.515595.?5?104.244?/1440?4146 2. 10N8?mm（５）由表１０－７选取齿宽系数?d?1
（６）由表１０－６查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa1/2
（７）由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa
（８）由式１０－１３计算应力循环次数
N1?60njLh?60?1440?1?(16?300?8)?3.32?10 N2?3.32?10/4.2?0.790?10
（９）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数KHN1?0.90KHN2?0.95 （１０）计算接触疲劳强度许用应力
取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得 [?H1]?999KHN1?Hlim1?0.9?600MPa?540MPa
SKHN2?Hlim2?0.95?550MP?a522.5MP aS [?H2]? [?H]?([?H1]?[?H2])/2?(540?522.5)/2MPa?531.25MPa
２）计算
（１）试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得 d1t?42?1.?62.8?14615.?2?2.433189.8?0???m0 m??37.11?1.654.2531.25??23 （２）计算圆周速度 v??d1tn160?1000???37.10?144060?1000?2.8m/s
（３）计算齿宽ｂ及模数mnt
b??dd1t?1?37.10?37.10mm
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dco?s37.?10? mnt?1tZ124
?cos14?1.50mm
h?2.2mnt5?2?.25?1.mm50b/h?37.10/?3.37510.99
（４）计算纵向重合度??
? ???0.318?dZ1tan??0.318?1?24?tan14?1.903
（５）计算载荷系数K 已知使用系数KA?1
根据v?1.2m/s，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数KV?1.11 由表１０－４查得
22KH??1.12?0.18(1?0.6?d)?d?0.23?10?3b?1.12?0.18(1?0.6?1)?1?0.23?10?37.10?1.41722?3
由图１０－１３查得KF??1.34 假定
KAFt?100N/mm，由表１０－３查得KH??KF??1.4 b故载荷系数K?KAKVKH?KH??1?1.11?1.4?1.42?2.21
（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得
d1?d1t3K/Kt?37.1032.21/1.6?41.32mm
（７）计算模数mn
dco?s41.?32? mn?1Z1243．按齿根弯曲强度设计
?cos14?1.6mm7
2KT1Y?cos2?YF?YS?由式１０－１７ mn?3 ?2[?]?dZ1??F１） 确定计算参数
（１）计算载荷系数
K?KAKVKF?KF??1?1.11?1.4?1.34?2.08
（２）根据纵向重合度???1.903，从图１０－２８查得螺旋角影响系数 Y??0.88
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（３）计算当量齿数
ZV1?
ZV2Z124??26.2733?cos?cos14
Z2101???110.5633?cos?cos14（４）查取齿形系数
由表１０－５查得YFa1?2.592 YFa2?2.172 （５）查取应力校正系数
由表１０－５查得YSa1?1.596 YSa2?1.798
（６）由图１０－２０ｃ查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa 大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?380MPa （７）由图１０－１８查得弯曲疲劳强度寿命系数 KFN1?0.85 KFN2?0.88
（８）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?FE10.85?500??303.57MP aS1.4KFN2?FE20.88?380??238.86MP aS1.4YFaYSa
[?F] [?F]2? （９）计算大小齿轮的
YFa1YSa12.592?1.596??0.01363[?F]1303.57YFa2YSa22.172?1.798??0.01635[?F]2238.86
大齿轮的数据大 ２） 设计计算
42?2?2.08?2.8146?10?0.88?cos14mn?3?0.01635?1.186mm 21?24?1.65对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn＝1.5mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?41.32mm明德厚学、求是创新
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