机械设计课程设计说书
计 算 及 说 明 根据Pca，n,由图8-10选用A型 3．确定带轮的基准直径dd1，并验算带速 1）初选小带轮直径dd1 由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径为dd1=100mm 2)验算带速v 按式（8-13）验算带速 结 果 dd1=100mm v??ddn1160?100???100?144060?100?7.536m/s 因为5m/s ?1?159? 机械设计课程设计说书 计 算 及 说 明 5)计算带的根z （1）计算单根带的额定功率Pr0 由dd1=100mm和nm=1440 r/min ，查表8-4a得， 结 果 P0?1.3236kw 根据nm=1440 r/min，i=2.5和A型带，查表8-4b得， ?P?0.17 查表8-5得K??0.954，查表8-2得KL?0.96,于是 pr?(p0??P)?K??KL?(1.3236?0.17)?0.954?0.96?1.368kw （2）计算V带的根数z z? 取5根 6）计算单根V带初拉力(F0)min 由表8-3得A型带的单位长度q=0.1kg/m,所以 Pca6.6??4.82 pr1.386 带的根数为5根 (2.5?K?)Pca?qv2 K?zv(2.5?0.954)?6.6?0.1?7.562] 0.954?5?7.536 (F0)min?500?[500? ?148N 应使实际初拉力F0>(F0)min 7）计算压轴力Fp 压轴力的最小值为： (FP)min?2z(F0)sin?12?2?5?148?sin159??1455N 2(FP)min?1455N 12 机械设计课程设计说书 计 算 及 说 明 6.2高速级齿轮的设计计算 1.选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数。 1）根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88） 3）选择材料。由表10-1选择小齿轮材料为40Ｇr（调质），硬度289HBS,大齿轮材料45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS. 4)选小齿轮齿数为z1=24，大齿轮齿数为z2=3.32*24=79.68，取z2=80 5）选取螺旋角。初选螺旋角??14? 2.按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-9a）进行计算，即 3结 果 齿轮的设计计算公式及有关数据和图表皆引自【2】第186-237页 小齿轮材料：40Ｇr 大齿轮材料：45钢 7级精度 d1t?（1）确定公式内的各计算数值 2KtT1?d???u?1ZHZE2?() u[?H]1)试选Kt=1.6 2）由图10-30 选取区域系数 ZH=2.43 3）由图10-26 ??1?0.78 ??2?0.845 则?????1???2?0.78?0.845?1.625 4)计算小齿轮传递的转矩 小齿轮的转矩可视为与轴I的输出转矩相等 T1?T1o?9.359?104 5)由表10-7选取吃宽系数?d=1 6）由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa 7）由图10-21d按齿面强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为?Hlim2=550MPa; 8）由式10-13计算应力循环次数 12N1?60n1jLh?60?576?1?(2?8?300?5)?8.294?108 N18.294?108N2???2.5?108 i13,329)由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1?1,KHN2?1.05 10)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， 13 机械设计课程设计说书 计 算 及 说 明 [?H]1?KHN1?Hlim1S?1?600/1MPa?600MPa 结 果 [?H]2?许用接触应力 KHN2?Hlim2S?1.05?550/1MPa?577.5MPa [?H]?([?H]1?[?H]2)/2?(600?577.5)/2?588.75MPa （2）计算 1）计算小齿轮分度圆直径dd1，代入[?H]的值 3d1t?2KtT1?d???u?1ZHZE2?() u[?H]42?1.6?9.359?104.322.43?189.82 ?3??() 1?1.6253.32588.75?52.796mm 2）计算圆周速度v ???d1tn1??52.796?576??1.592m/s 60?1000 60?1000b??d?d1t?1?52.796?52.796mm 3）计算齿宽b 4)计算齿宽和齿高之比 模数：mt?b hd1tcos?52.796?cos14???2.134 z124 齿高：h?2.25?mt?2.25?2.134?4.802mm b52.796??10.994 h4.802 5)计算纵向重合度 ???0.318?dz1tan??0.318?1?24?tan14??1.903 6）计算载荷系数 根据v=1.592m/s,7级精度，由图10-8查得动载荷系数KV?1.04 由表10-4用插值法查得，7级精度，小齿轮相对支承非对称分布时， 14 机械设计课程设计说书 计 算 及 说 明 KH??1.422 由图10-13查得KF??1.32 由表10-3查得KH??KF??1.1,故载荷系数 结 果 K?KAKVKH?KH??1?1.04?1.1?1.422?1.627 7)按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（10-1０a）得 d1?d1t3 8）计算模数 K1.672?52.796?3?53.091 Kt1.67mn?d1tcos?53.091?cos14??2.146mm z124 3.根据齿根弯曲疲劳强度设计 由式（10-17） 3mn?（1） 确定计算参数 1） 计算载荷系数 2KT1Y?cos2??dZ21???YF?YS? [?F]K?KAKVKF?KF??1?1.04?1.1?1.32?1.510 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 3） 计算当量齿数 ZV1?z124??26.27 33cos?cos14?z280??87.57 33cos?cos14?ZV2?4） 查齿形系数 由表10-5查得YFa1?2.592,YFa2?2.205 15