转速:??0=????=960??????
扭矩:??0=9.55×106×
??04.47=9.55×106×=44467.19??????? ??09604.2高速轴Ⅰ的参数
功率:??1=??0×??1=4.47×0.99=4.43???? 转速:??1=??0=960??????
扭矩:??1=9.55×106×
??14.43=9.55×106×=44069.27??????? ??19604.3中间轴Ⅱ的参数
功率:??2=??1×??2×??3=4.43×0.99×0.98=4.3????
转速:??2=
扭矩:??2=9.55×106×
??1960
==233.01?????? ??14.12??24.3=9.55×106×=176237.07??????? ??2233.014.4低速轴Ⅲ的参数
功率:??3=??2×??2×??3=4.3×0.99×0.98=4.17????
转速:??3=
扭矩:??3=9.55×106×
??2233.01
==76.43?????? ??23.05??34.17=9.55×106×=521045.4??????? ??376.434.5滚筒轴的参数
2
功率:????=??3×????×??1×??2=4.17×0.97×0.99×0.99×0.99 =3.92????
转速:????=??3=76.43??????
扭矩:????=9.55×106×
????3.92=9.55×106×=489807.67??????? ????76.43运动和动力参数计算结果整理于下表:
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轴名 功率P(kW) 输入 输出 4.47 4.39 转矩T(N?mm) 输入 输出 转速传动比i (r/min) 1 效率η 电动机 轴 Ⅰ轴 4.43 44467.19 960 960 0.99 44069.27 43628.5773 176237.07 174474.6993 4.12 233.01 3.05 76.43 1 76.43 0.97 Ⅱ轴 4.3 4.26 0.97 Ⅲ轴 4.17 4.13 521045.4 515834.946 511049.33 506051.29 0.96 工作机4.09 轴 4.05 第五章减速器高速级齿轮传动设计计算
5.1选精度等级、材料及齿数
(1)由选择小齿轮45(调质),硬度为240HBS,大齿轮45(正火(常化)),硬度为190HBS (2)选小齿轮齿数Z1=24,则大齿轮齿数Z2=Z1×i=24×4.12=100。 实际传动比i=4.167 (3)初选螺旋角β=16°。 (4)压力角α=20°。
5.2按齿面接触疲劳强度设计
(1)由式试算小齿轮分度圆直径,即
????×????×????×????22×??????×????+1
≥ ××
???? ??????3
??1??
1)确定公式中的各参数值 ①试选载荷系数KHt=1.3 ②小齿轮传递的扭矩:
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??=9.55×106×
③查表选取齿宽系数φd=1 ④由图查取区域系数ZH=2.45
??4.43=9.55×106×=44069.27??????? ??960
⑤查表得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa ⑥重合度 端面重合度为:
1111
????= 1.88?3.2 + ????????= 1.88?3.2 + ??????16°=1.65
??1??224100轴向重合度为:
????=0.318×????×??1×????????=0.318×1×24×??????16°=2.19
查得重合度系数Zε=0.629 查得螺旋角系数Zβ=0.98 ⑧计算接触疲劳许用应力[ζH]
由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为:
??????????1=600??????,??????????2=550??????
计算应力循环次数
????1=60×??×??×???=60×960×1×16×300×8=2.212×109
????2
由图查取接触疲劳系数:
??????1=0.836,??????2=0.916
取失效概率为1%,安全系数S=1,得
???? 1= ???? 2=
??????1×??????????10.836×600
==502??????
??1??????2×??????????20.916×550
==504??????
??1????12.212×109
===5.369×108 ??4.12取[ζH]1和[ζH]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即
???? =502??????
2)试算小齿轮分度圆直径
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??1??
????×????×????×????22×??????×????+1
≥ ×× ???? ??????3
2×1.3×44069.274.12+12.45×189.8×0.629×0.982
= ×× 14.125023
=35.941????
(2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备。 ①圆周速度ν
??=
齿宽b
??=????×??1??=1×35.941=35.941????
2)计算实际载荷系数KH ①查表得使用系数KA=1 ②查图得动载系数Kv=1.086 ③齿轮的圆周力。
????=2×????×
??44069.27
=2×=2452?? ??135.941??×??1??×????×35.941×960
==1.806
60×100060×1000????245268??100??
=1×=< ??35.941????????查表得齿间载荷分配系数:KHα=1.4 查表得齿向载荷分布系数:KHβ=1.432 实际载荷系数为
????=????×????×??????×??????=1×1.086×1.4×1.432=2.177
3)按实际载荷系数算得的分度圆直径
32.177????
??1=??1??× =35.941× =42.68????
??????1.33
4)确定模数
????=
??1×????????42.68×??????16°==1.709????,取????=2????。 ??124第9页/共45页
5.3确定传动尺寸
(1)计算中心距
??1+??2 ×??????==129????,圆整为130????
2×????????(2)按圆整后的中心距修正螺旋角
??1+??2 ×????
??=acos =17.4842°
2×??β=17°29'3\
(3)计算小、大齿轮的分度圆直径
??1=??2=
(4)计算齿宽
??=????×??1=50.32????
取B1=60mm B2=55mm
??1×????
=50.325????
??????????2×????
=209.688????
????????5.4校核齿根弯曲疲劳强度
齿根弯曲疲劳强度条件为
????=
2×??×??2
×??????×??????×????×????×cos??≤ ?? ?? ??×????×??1
1) K、T、mn和d1同前 齿宽b=b2=55
齿形系数YFa和应力修正系数YSa,当量齿数为: 小齿轮当量齿数:
????1=
大齿轮当量齿数:
????2
查表得:
??????1=2.53,??????2=2.148 ??????1=1.61,??????2=1.822
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??124=°=27.659 cos3??cos317.4842??2100==°=115.247 cos3??cos317.4842