机械毕业设计1290设计绞车传动装置(3)

z1?d1cos?54.72?cos14??26.55，取z1=27齿 mn2z2?iz1?3.8?27?102.6，取z2=103齿 （4）、几何尺寸的计算 1）、中心距 a?(27?103)?2?133.98mm2?cos14 将中心距圆整后为134mm 2）、按圆整后的中心距修正螺旋角： ??arccos(z1?z2)mn(27?103)?2?arccos?142?5?? 2a2?134因为，? 改变不多，所以?a，k?，zH不必修正。 3）、计算大小齿轮的分度圆直径： d1?d2?z1mn27?2??55.65mm cos?cos142?5??z2mn103?2??212.31mm cos?cos142?5??4）、计算齿轮宽度： b??dd1?55.65mm 圆整后B1?65mm,B2?60mm 3、减速器低速级齿轮的传动设计。 1?4.42kw，小齿轮转速n1?228.57r/min，齿轮比已知输入功率Pi2?4.8，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?17，大齿轮齿数z2?51 5）、选取螺旋角，初步选定螺旋角为?（2）、按齿面接触强度设计 ?14 d1t??32KtT1i?1ZHZE2()?d?ai?H 1）、试选kt=1.6，域系数ZH=2.433 2）、查表得：?a1?0.74，?a2?0.83，?a??a1??a2?1.57 3）、小齿轮传递的转矩T??T2?2.085?105N.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 N1?60njLh?60?228.57?1?8?300?8?2.63?108 N12.63?108N2??0.55?108i14.8 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???H?2?KHN1?Hlim1?0.9?600?540mpa SKHN2?Hlim2?0.925?550?508.75mpa S??H?? 3??H?1???H?22?524.375Mpa 2?1.6?2.085?1053?12.433?189.82?()?76.02mm 10）、d1t?1?1.573524.35 11）、计算圆周速度 v??d1tn160?1000???76.02?384.2160?1000?1.53m/s 12）、计算齿宽b 及模数mnt b??dd1t?76.02mm mnt?d1tcos?76.02?cos14??7.337mm z17h?2.25?mnt?9.76mm b?7.7869 h 13）、计算纵向重合度?p ???0.318?dz1tan??0.318?17?tan14?1.3479 14）、计算载荷系数KA 已知使用系数KA?1，根据v=1.53m/s，7级精度，查表得动载系数Kv?1.13，查表得KH?： KH??1.06?0.18?(1?0.6?12)?12?0.23?10?3?76.02?1.35 查表得 KF??1.41 KHa?KFa?1.4 所以载荷系数 K?KA?KV?KHa?KH??2.0034 15）、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1?d1t3K2?76?3?81.86mm Kt1.6 16）、计算模数mn mn?d1cos?81.86?cos14??4.67mm z117 （3）、按齿根弯曲强度设计 mn?322KTY1?cos??z?2d1a?YFaYSa??F? 1）、载荷系数 K?KA?KV?KFa?KF??1?1.06?1.4?1.41?1.97 ?1.3479，查表得螺旋角影响系数Y??0.88 2）、由重合度??3）、当量齿数： zv1?zv2?z117??18.61 3cos?cos314z251??55.83 3cos?cos3144）、查表得齿形系数为：YFa1?2.88,YFa2?2.3 应力校正系数为：YSa1?1.535,YSa2?1.716 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?2.88?1.537?0.01451 303.572.3?1.716?0.0165 238.86YFa2YSa2??F?2?两者相比较，大齿轮的YFaYSa较大。 ??F?所以mn?32?1.97?2.085?210?0.88?cos214?0.0165?2.914 1?17?1.575 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=3mm，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?81.86mm来计算应有的齿数。 z1?d1cos?81.86?cos14??26.47，取z1=27齿 mn3z2?iz1?3?27?81，取z2=103 齿 （4）、几何尺寸的计算 1）、中心距 a?(21?81)?3?166.96mm 2?cos14 将中心距圆整后为167mm 2）、按圆整后的中心距修正螺旋角： ??arccos(z1?z2)mn(27?81)?3?arccos?143?20?? 2a2?167因为，? 改变不多，所以?a，k?，zH不必修正。 3）、计算大小齿轮的分度圆直径： d1?d2?z1mn27?3??83.5mm cos?cos143?20??z2mn81?3??250.4mm cos?cos143?20??4）、计算齿轮宽度： b??dd1?83.5mm 圆整后B1?90mm,B2?85mm 五、轴的设计 已选电机Y132S-4，其功率P=5.5kw，转速nm=1440r/min，电动机轴径为D=38mm，轴的伸长度为E=80mm，中心高度H=132mm。 1、高速轴的设计 （1）、初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，初步估算轴的最小直径为： dmin?A03P4.701?80?3?11.87mmn11440 根据传动装置的工作条件，应该用HL型弹性柱销联轴器（GB5014-85）。 计算转矩Tca： Tca?KAT?1.5?9550?4.7kw?46.76N?m1440r/min 其中取KA?1.5 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩和联轴器应该与电动机轴相匹配的原则，查表选用HL3型弹性轴销联轴器，其公称转矩为630N.mm，轴孔直径范围在30~40之间，故取d1?2?30mm，半联轴器的长度为82mm，半联轴器与昼匹配的毂孔长度l?60mm （2）、轴的结构设计