分配原则:各级传动尺寸协调,承载能力接近,两个大齿轮直径接近以便润滑.(浸油深度)
i总=i减=i高*i低=nm/nw i减——减速器传动比 i高——减速器内高速级传动比 i低——减速器内低速级传动比
nm——电动机满载转速 nw——工作机转速 i高=1.4* i低, i低×i高= i总
由上表可得: i高=i1=3.91 ; i低=i2=2.79 。 速度偏差为0.2%<5%, ,所以可行。
(五)运动参数及动力参数的计算
1、计算各轴转速:
I轴 n1= nm/1=1440 r/min
II轴 n2= n1/ i高=1440/3.91=368.29/min III轴 n3=n2/ i低=368.29/2.97=132.00 r/min 滚筒 n4=n3=132.00 r/min 2)各轴输入功率: 电动机轴:Pd=5.5kw
I轴: P I = Pd ×η4 =5.5×0.99=5.445kw
II轴: P I I= P I ×η2×η3=5.445×0.98×0.97=5.176kw III轴:pIII= P I I×η2×η3=5.176×0.98×0.97=4.92 kw 滚筒:pⅣ= pIII×η2×η4=4.92×0.98×0.99=4.774 kw 各轴的输出功率为输入功率乘轴承效率0.98,分别为: I轴 II轴
p1?p.?1'2?5.445?0.98=5.337Kw ?5.176?0.98?5.072 kW
p?'?p.??2 6
III轴 滚筒轴
p'??'?p.???2?4.92?0.98?4.82 kw
?4.774?0.98?4.68 kw
p?V?p.??V23)各轴扭矩
电动机轴:Td=9550×Pd/nm=9550×5.5/1440=36.48 (Nm) I轴: TI= 9550×PI/ n1=9550×5.445/1440=36.11 (Nm) II轴:TII= 9550×PII/n2=9550×5.176/368.29=134.22 (Nm) III轴:TIII=9550×pIII/n3=9550×4.92/132.00=355.95 (Nm) 滚筒:T滚=9550×p滚/ n4=9550×4.774/132.00= 345.39 (Nm)
(六)传动零件的设计计算
一)、高速级齿轮的设计计算
设计参数:
P1=5.337 Kw
T1=36.11 Nm; N1=1440 r/min
N2=368.29 r/min;
i1=3.91;
1、选材:因要求结构紧凑,故采用硬齿面的组合。小齿轮用45号表面淬火钢,
?H/im1?1130MPa,?FE?690MPa;大齿轮参数也一样。(书
本表11-1)
根据书本表11-5得:取SFmin=1.25, SHmin=1.0; 根据书本表11-4得:ZH?2.5,ZE?189.8; 2、确定许用应力:
[?F1]?[?F2]??FE1?690?552MPa 1.25[?H1]?[?H2]??Him1?1130/1?1130MPa;
SFSH
3小齿轮的工作转矩:
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5.337?35.39N?m 1440n1 4根据接触强度,求小齿轮分度圆直径: 设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.3, 齿宽系数?d?0.8选取ZE?188,ZH?2.5; 初选螺旋角: β=15°
T1?9550p1?9550?螺旋度系数:Z??cos??15??0.983
选小齿轮齿数 Z1=24,大齿轮齿数Z2=iZ1=3.91×19=93.84, 取Z2=94。 实际传动比为 i=74/19=3.9167,
所以,取齿数 z1?24;Z2=94。
9424?104.3 ?26..63 zv2?齿数系数 zv1?33cos15cos15查书本图11-8得: YFa1=2.68, YFa2=2.22, 查书本图11-9得: YSa1=1.60 , YSa2=1.79.
YFa1YSa1因,
???F1?0.007768?YFa2YSa2???F1?0.0071989
故要对小齿轮进行弯曲强度计算。 法向模数:
2KT1YFa1YSa12?35.93?100022?3Mn?3Cos???0.007768?Cos15?1.13mm22??dZ10.8?24F1??取
mn?1.5mm
2Cos??91.6mm
中心距 : a?(z1?z2)mn取a=92mm.
确定螺旋角: β=arcCOs
(z1?Z2)mN8
2a?15.85?
齿轮分度圆直径: d1?mnz1/cos??1.5?19/cos18.670mm?30mm
d2?mnz2/cos??1.5?101/cos18.670mm?159.92mm
*小齿轮齿顶圆:da1?d1?2ha?d1?2ham =37.42+2×1.5=40.42mm *大齿轮齿顶圆:da2?d2?2ha?d2?2ham=146.57+2×1.5=149.57mm
小齿轮齿根圆:1.25=34.92mm 大齿轮齿根圆: 1.25=114.17mm 齿轮宽度: b=?ddd**?d?2h?d?2(h?c)m=37.42-3×1f1af1**?d?2h?d?2(h?c)m=146.57-3×2f2af2d1 =0.8×30.64=24mm,
取b1=30mm b2=25mm 3、验算齿面接触强度 将各参数代入下面得: 齿面硬度 :
?H=ZEZH?2KTbd24u?1?189.8*2.5cos15.85?*2*1.3*3.611*10u30*47.4224.91=68.163Mpa <1130Mpa 故安全。 3.91 4、齿轮的圆周速度
V??d1?n160?1000?3.14?30?1420?2.23m/s
60?1000对照书本表11-2,所以选8级制造精度合理的; 结构设计:大齿轮采用腹板式,小齿轮制成实心式。 二)、低速级齿轮的设计计算 1、选择材料及许用应力
因要求结构紧凑,故采用硬齿面的组合。小齿轮用45号表面淬火钢,
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齿面硬度为45,一样。
?H/im1?1130MPa,?FE?690MPa;大齿轮选用参数
根据书本表11-5得:取SFmin=1.25, SHmin=1.0; 根据书本表11-4得:ZH?2.5,ZE?189.8; 许用应力:
[?F1]?[?F2]??FE1?SF690?552MPa 1.25[?H1]?[?H2]??Him1?1130/1?1130MPa
SH2、按齿轮弯曲强度计算
由上计算得:P=4.82kW, n=132.00r/min, i=2.79
齿轮按八级精度制造。取载荷系数K=1.3(书本表11-3), 齿宽系数
?d?0.8(书本表11-6) 小
齿
6轮的
6转距:
T?9.55?10P3n?9.55?10?33.04?4.14?105N?mm 70.11初选螺旋角: β=15°
选小齿轮齿数 Z1=24,大齿轮齿数Z2=iZ1=2.79×24=66.96, 取Z2=67。 实际传动比为 i=67/24=2.79, 齿数系数 ZV1?243?26.63 zV2?cos1567?74.34
COS315?查书本图11-8得,齿形系数: YFa1=2.66, YFa2=2.26, 查书本图11-9得,齿形系数: YSa1=1.61 , YSa2=1.75 因因
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