机械毕业设计1290设计绞车传动装置(2)

三、运动和动力参数的设定 1、设定传动装置总传动比： i总＝ nm1440??30nw48 其中 i总：传动装置的总传动比 nm：电动机的满载转速 nw：工作机主轴转速 2、分配传动装置各级传动比 其中 i总＝i减?i1i2 i减：减速器的传动比 i1：高速级斜齿圆柱斜齿轮的传动比 i2：低速级斜齿圆柱斜齿轮的传动比 根据圆柱齿轮承载的条件，对于同轴式减速器，两级的传动比长i=(1.3~1.5)i总近似取i1?i2。高速级传动比1，i1=6.3。i2=4.8。 3、计算各个轴的转速 高速轴： n1?1440r/min 低速轴： n2?n11440??228.57r/mini16.3 n2228.57??47.62r/mini24.8 工作轴： n3?43?42.69???0.72%，误差估计：小于运输机主轴转速许用误差5%，，43所以满足工作轴的转速要求。 4、计算各个轴的输入功率 高速轴： 1?Pd?1?4.7?0.98?4.606kw P 中间轴： 工作轴： P2?P?2?3?4.606?0.98?0.98?4.42kw 1P3?P2?2?3?4.42?0.98?0.98?4.24kw 5、计算各个轴的输入转矩 电动机输出轴： Td?9550?Pd4.7kw?9550??3.117?104N?mmnm1440 高速轴： 44T?T??3.117?10?0.98=3.05?10N?mm 1d1 中间轴： 45T?T??i?3.05?10?0.98?0.98?6.3=1.845?10N?mm 21231 工作轴： 55T?T??i?1.845?10?0.98?0.98?4.8=8.505?10N?mm 32232 将上述计算得到的运动很动力参数列于下表： 轴名 电机轴 高速轴 中间轴 工作轴 四、传动零件设计计算 1、减速器的高速级齿轮传动的设计 1?4.606kw，小齿轮转速已知输入功率P功率转矩T电机转速n传动p(kw) （N.mm） （r/min） 比i 3.117 ?104 4.70 1440 1 3.05 ?104 4.606 1440 6.3 1.845 ?105 4.42 228.57 4.8 8.505 ?105 4.24 4.43 效率? 1 0.98 0.98 n1?1440r/minn1?1440r/min，齿轮比i1?6.3，工作寿命10年，三班制间断工作，工作中有中等冲击。 （1）、选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 1）、按图所示的传动方案，选择直齿圆柱齿轮传动。 2）、卷筒绞车为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。（GB10095—88） 3）、矿山机械中的齿轮传动，因为功率较大，工作速率较低，周围环境中粉尘含量极高，所以常选用铸钢或铸铁等材料。查表选择小齿轮为40cr（调质）硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，两者硬度相差为40HBS。 4）选小齿轮齿数z1?24，大齿轮齿数z2?91 5）、选取螺旋角，初步选定螺旋角为?（2）、按齿面接触强度设计 d1t??3?14 2KtT1i?1ZHZE2()?d?ai?H 1）、试选kt=1.6，域系数ZH=2.433 2）、查表得：?a1?0.75，?a2?0.86，?a??a1??a2?1.61 3）、小齿轮传递的转矩T??T1?5.77?104N.mm 4）、齿宽系数 ?d?1 5）、材料的弹性影响系数zE?189.8Mpa2 6）、按齿面强度查表得，小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600mpa1，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550mpa。 7）、应力循环系数 9N?60njL?60?1440?1?8?300?8?1.659?101h N11.659?109N2???2.63?108i16.3 8）、接触疲劳寿命系数kHN1?0.89，kHN2?0.9 9）、计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，则接触疲劳许用应力为： ??H?1?KHN1?Hlim1?0.89?600?530mpa S??H?2?KHN2?Hlim2?0.9?550?495mpa S??H??3??H?1???H?22?514.5mpa 2?1.6?5.77?1043.8?12.433?189.82d1t??()()?48.8671?1.613.8514.510）、 11）、计算圆周速度 v??d1tn160?1000???48.87?146060?1000?3.74m/s 12）、计算齿宽b 及模数mnt b??dd1t?1?48.867?48.867mm mnt?d1tcos?48.867?cos14??1.98mm z24h?2.25?mnt?4.45mm b?11 h 13）、计算纵向重合度?p ???0.318?dz1tan??0.318?24?tan14?1.9029 14）、计算载荷系数KA 已知使用系数KA?1，根据圆周速度v=3.74m/s，7级精度，查表得动载系数Kv?1.13，查表得KH?的计算公式与直齿轮的相同有： KH??1.12?0.18?(1?0.6?12)?12?0.23?10?3?48.867?1.42 查表得 KF??1.5 KHa?KFa?1.4 所以载荷系数 K?KA?KV?KHa?KH??2.2464 15）、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1?d1t3K2.2464?48.867?3?54.72mm Kt1.6 16）、计算模数mn mn?d1cos?54.72?cos14??2.21mm z124 （3）、按齿根弯曲强度设计 mn??322KTY1?cos??dz12?a?YFaYSa??F? 1）、载荷系数 K?KA?KV?KFa?KF??1?1.13?1.4?1.5?2.373 ?1.9029，查表得螺旋角影响系数Y??0.88 2）、由重合度??3）、当量齿数： zv1?z124??26.27 cos3?cos314zv2?z291??99.6 3cos?cos3144）、查表得齿形系数为：YFa1?2.592,YFa2?2.18 应力校正系数为：YSa1?1.596,YSa2?1.79 5）、查表得小齿轮的弯曲疲劳极限?FE1?500mpa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?380mpa 6）、查表得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85,KFN2?0.88 7）、计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4 ??F?1???F?2?KFN1?FE10.85?500??303.57Mpa S1.4KFN2?FE20.88?380??238.86Mpa S1.48）、计算大小齿轮的YFaYSa，并加以比较 ??F?YFa1YSa1??F?1?2.592?1.595?0.01364 303.57?2.18?1.79?0.0163 238.86YFa2YSa2??F?2两者相比较，大齿轮的YFaYSa较大。 ??F? 2?2.373?5.77?104?0.88?cos214所以mn??0.0163?1.58 1?242?1.613 对于计算结果，由齿轮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=2mm，已可满足弯曲强度。但是为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?54.72mm来计算应有的齿数。