设 计 及 说 明 7. 计算压轴力Fp Fpmin=2Z×Fomin sin(α/2)=1075.8N 选A型V带小带轮直径为90mm大带轮直径为224mm 中心距范围是525mm~597mm取5根V带,初拉力为162N,材料HT150 选取A型V带轮型号(大带轮) ∵大带轮直径为224mm ∴选取型号SPA224-5-3020-25 ,查表的大带轮宽度B=80mm 十二、高速级齿轮设计 1、选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数 (1)、按方案选取斜齿圆柱齿轮 (2)、锻压机床是一般工作机器,速度中等 ,故选用7级精度(GB10095-88) (3)、材料选择,根据表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)硬度为280HBS,大齿轮材料为CoCr(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS (4)、选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=24×2.64=63.36,取Z2=64 (5)、选取螺旋角,初选螺旋角β=14° 2、按齿面接触强度设计 (1)、确定个计算参数值 ① 试选 结 果 Kt=106,选取区域系数ZH=2.433 10
设 计 及 说 明 ② 由图10-26查得ε结 果 α1=0.75,εα2=0.86,则εα1+εα2=1.61 H1]=754.4,[σH2]=727.5 ③ 许用接触应力[σ④ 计算模数Mn Mn=d1×cosβ/Z1=45.055×cos14°/24=1.89mm 3.按齿根弯曲强度设计 Mn?32kT1Y?cos?φdZ1??22?3YF?YS?[?F] (1)、确定技术参数 1)计算载荷系数 K= KA×KV×KF×KF=1×1.05×1.2×αβ1.2=1.701 2)根据纵向重合度εβ=1.903,从图10-28查得螺旋角影响系数 Yβ=0.88 3)计算当量齿数 ZV1=Z1/cos3β=24/ cos314°=26.27 ZV2=Z2/cos3β=64/ cos314°=70.05 4)查取齿形系数 由表10-5查得YFa1=2.592 YFa2=2.264 5)查取应力校正系数 由表10-5查得YSa1=1.596 YSa2=1.738 6)计算大小齿轮得YFa×YSa/[σF]并加以比较 YFa×YSa1/[σF]1=2.592×1.596/754.4=0.005484 YFa×YSa2/[σF]2=2.264×1.738/727.5=0.005409 设计计算 Mn≥{[(2×1.701×5.355×10^4×0.88×(cos14)^2)]/1×24×2491.61-0.005409}×(1/3)=0.958 对比计算结果,由于齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大
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设 计 及 说 明 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数mn=2.0mm,已可满足弯曲强度,但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得分度圆直径 d1=46.743mm,来计算应有的齿数,于是由 Z1=d1×cosβ/mn=46.743×cos14/2=22.68 取z1=23,则z2=2.64×23=61 4.几何尺寸计算 1)计算中心距 a=(z1+z2)×mn/2cosβ=(26+61)×2/2×cos(14)mm=86.6mm 将中心距圆整后为86mm 2)按圆整后的中心距修正螺旋角 结 果 β=arccos(z1+z2)×mn/2a=arccos(23+61)×2/2×8=13.83° 因β值变动不大,所以εα,Kβ,ZH不用修正 (3)计算大小齿轮得分度圆直径 d1=Z1×Mn/cosβ=23×2/cos13°50’=47.37mm d2=Z1×Mn/cosβ=61×2/cos13°50’=125mm (4)计算齿轮宽度 b=Φd×d1=1×47.37=47.37mm 圆整后取B2=50mm , B1=55mm
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设 计 及 说 明 九、轴的设计及校核 1、第一根轴的设计(输入轴): 1.轴的功率P=3.23KW,又n=576r/min,则T1=53560N·mm 2.求作用在齿轮上的力,已知高速级小齿轮的分度圆直径为 d1=m1·Z=1.82×23=41.86mm Ft=2T1/d1=2559N, Ft=Ft·tanα/cosβ=958.65N Fa=Ft·tanβ=629.64N 3.初定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径,选择轴的材料为45钢,调质处理,根据表5-3,取A0=120,于是,dmin=21.4mm 输出轴的最小直径显然是安装皮带轮处轴的直径,为了使所选轴的直径与皮带轮孔径相适应,故需要选取皮带轮的型号 皮带轮的型号为SPA224-5-3020-25 4.轴的设计 (1)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 为了满足皮带轮的轴向定位要求,轴端需输出一轴肩,故取该段的直径为d2=d1+2h12=28mm 取L1=50mm左端用轴端挡圈直径为30mm (2)初步选取滚动轴承,因为轴承同时受到径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据d2=28mm,由轴承残品目录初步选取0基本游隙组,标准精度级的单列圆锥
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设 计 及 说 明 滚子轴承30206,其尺寸为d×D×T=30mm×62mm×17.25mm (3)因为轴承的d=30mm,故d3=30mm,L3=T+△3+L=28.25mm (4)∵△4=5mm,∴L4=△2+△3+b3+△4-(L3-T)=96 d4=d3+2h34=34mm (5)L5=b1=55mm,d5=d1=47.37mm (6)d6=d轴承=30mm,L6=△3+T+△2+2=39.25mm 校核如下图: 结 果
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