由dd1=118mm和nm?1440r/min,查表8-4a并由内插值法算得P0=1.61kW。根据nm?1440r/min,i
带
=2.8和A型带,查表8-4b并由内插值法算得
?P0=0.17kW.。查表8-5得K=0.9584,表8-2得KL=1.06,于是
α
Pr=(P0+?P0)×K×KL=(1.61+0.17)×0.9584×
α
1.06kW=1.81kW (2)计算V带的根数z z=
PcaPr
=
9.751.81
=5.39 取6根
1.7计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min
由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m,所以 (F0)min=500
(2.5?K)Pca
α
Kzvα
+qv2
(2.5?0.9584)×9.752
=[500×+0.1×8.89]N=228.41N
0.9584×4×8.89 应使带的实际初拉力F0>(F0)min 1.8计算压轴力Fp
压轴力的最小值为(Fp)
min
=2z(F0)
min
sin
α
21=2×6×
228.41×sin
164.2°2
N=2714.90N
由以上计算可得带的选择如下:
带类型 普通V带A型 长度 2240mm 根数 6根 传动中心距 860.5mm 带轮基准直径 118mm(主)335mm(从)
11
2.各齿轮的设计计算 2.1高速级减速齿轮设计
1选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数
1)按已知图示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。 2)输送机转速不太快,选用7级精度(GB10095—88)。
3)材料按表10-1选取,因传递功率不大,大小齿轮均选用软齿面。 小齿轮:40Cr,调质处理,硬度241~286HBS,取280HBS。 大齿轮:45钢,调质处理,硬度217~255HBS,取240HBS。 4)选小齿轮数z1?24,大齿轮齿数z2=i1z1=5.62×24=134.88取135 2.按齿面接触强度设计
由设计计算公式 d1t?2.323KT1?d?u?1ZE2()进行试算。 u[?H]
(1)确定公式内的各计算数值 ①试选载荷系数Kt=1.3。 ②计算小齿轮传递的转矩。
7.24
T1=95.5×10=95.5×10N?m =13.37×10N?m
n1514.295
5P1
③由表10-7选取齿宽系数?d?1。
④由表10-6查得材料的弹性影响系ZE?189.8MPa2。 ⑤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 ⑥由式10-13计算应力循环次数
12
1 N1=60n1jLh=60×514.29×1×
(16×300×8)=11.85×10
N2=
⑦由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95 KHN2=1.07。 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10-12得
[?H]1?KHN1?lim1?0.95?600MPa?570MPa SKHN2?lim2?1.07?550MPa?588.5MPa SN1i1
8
=
11.85×105.628
=2.11×10
8
(2)计算
[?H]2?1)试算小齿轮分度圆直径
KT1u?1?ZE? d1t?2.233??????du???H??41.3?13.37?105.62?1?189.8? d1t?2.233???mm?63.14mm 15.62?570?222)计算圆周速度?。
???d1tn160?1000???63.14?514.29m60?1000s=1.70m s3)计算齿轮宽b。
b??d?d1t?1?63.14mm?63.14mm
4)计算齿宽与齿高之比。
bh13
模数 mt?d1t63.14?mm?2.63mm z124齿高 h?2.25mt?2.25?2.63mm?5.92mm
b63.14??10.67 h5.925)计算载荷系数。
根据??1.70ms,7级精度,由书10-8图表得动载荷系数Kv?1.07; 对直齿轮KH??KF??1;
由载荷状态均匀平稳查表得使用系数KA?1;
从课本表10-4中的软齿面齿轮栏查得的小齿轮相对支承非对称布置、7级精度时KH??1.421;
由?10.67,KH??1.42,由图10-13得KF??1.35;故载荷系数
K?KAKvKF?KH??1?1.07?1?1.421?1.520
bh6)Kt和K的数值相差较大,所以按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由公式得
d1?d1t3K1.520?63.14?3?66.52mm Kt1.3d166.52?mm?2.77mm z1247)计算模数m: m?3、按齿根弯曲强度设计 由弯曲强度的设计公式为
m?32KT1?YFaYSa? ?2????dz1???F??(1) 确定公式内的各计算数值
14
1)根据查表得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?500MPa;大齿轮的弯曲强度 极限?FE2?380MPa;
2)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.89,KFN2?0.96; 3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S?SF?1.4,由??F?公式得
??F?1???F?24)计算载荷系数K。
KFN1?FE10.89?500?MPa?317.857MPaS1.4
KFN2?FE20.96?380??MPa?260.571MPaS1.4K?KAKvKF?KF??1?1.07?1?1.421?1.520
5)查取齿形系数。
由书表10-5并用差值法得:YFa1?2.65,YFa2?2.152。 查取应力校正系数。
由书表10-5并用差值法得:YSa1?1.58,YSa2?1.802。 6)计算大、小齿轮的
YFaYSa??F?,并加以比较。
?2.65?1.58?0.01317317.857YFa1YSa1??F?1YFa2YSa2??F?22.152?1.802??0.01488260.571
显然大齿轮的数值大。 (2)设计计算
42?1.520?13.37?10m?3?0.01488mm?2.19mm 21?24对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳计算
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