5.1.2分配各级传动比
960?77 总传动比i?nm/nw?12.5初选带轮的传动比i1?4,减速器传动比i?77?19.2 4取高速级齿轮传动比i2为低速级齿轮传动比i3的1.3倍,所以求的高速级传动比
i2=5.2,低速级齿轮传动比i3=3.69
5.2计算传动装置的运动参数和动力参数 5.2.1计算各轴的转速
传动装置从电动机到工作机有三个轴,依次为I,II,III轴。 n??nm960?r/min?240r/min i14n?240?r/min?46.15r/min i25.2 nII?nIII?nIIi3?46.15r/min?12.5r/min 3.69nIII?nIV
5.2.2计算各轴的输入功率
pI?pd??1?5.5?0.96kW?5.28kW
pII?pI??2??3?5.28?0.99?0.97kW?5.07kW pIII?pII??2??3?5.07?0.99?0.97kW?4.87kW pIV?pIII??2??4?4.87?0.99?0.99kW?4.77kW
5.2..3计算各轴的输入转矩 T1?9550pI?210.1N?m nIpII?1049.15N?m nIIpIII?3720.7N?m nIII T2?9550 T3?9550 6
T4?9550
pIV?3644.3N?m nIV6.带传动
6.1.确定计算功率并选择V带的带型
1.确定计算功率pca
由表查的工作情况系数KA?1.1,故
Pca?KAp?1.1?5.5kW?6.05kW
2.选择V带的带型
根据pca, nm查图选用A型。
6.2确定带轮的基准直径并验算带速
1.初选小带轮的基准直径dd1。查表,取小带轮的基 dd1?150mm。 2.验算带速v。验算带的速度
v??ddnm160?1000?3.14?150?960m/s?7.54m/s
60?1000 因为5m/s?v?30m/s,故带速合适。
3.计算大带轮的基准直径,计算大带轮的基准直径dd2
dd2?i1dd1?4?150mm?600mm
圆整为dd2?600mm。 6.3确定V带的中心距和基准长度 1.根据:
0.7(dd1?dd2)?a0?2?dd1?dd2?
525mm?a0?1500mm
初定中心距为a0?700mm。 2计算所需基准长度
Ld0?2a0??2(dd1?dd2)?(dd2?dd1)24a0?2650mm
选带轮基准长度Ld?2700mm。
3.计算实际中心距a。
7
a?a0?Ld?Ld0?725mm 2
amin?a?0.015Ld?684mmamax?a?0.03Ld?806mm
中心距的变化范围为567~666mm。 6.4验算带轮包角?1:
57.3?(dd2?dd1)?145??120? ?1?180?a? 6.5计算带的根数
1.计算单根V带的额定功率Pr
由dd1?150mm和nm?960r/min,查表得P0?1.16kW 根据nm?960r/min,i1?4和A型带查表得?P0?0.11kW 查表得K??0.93,表8—2得KL?1.06,于是得:
P?K??KL?(1.16?0.11)?0.95?1.06kW?1.28kW r?(P0??P0) 2.计算V带的根数Z,得:
Z?Pca6.05??4.7 取5根 Pr1.28 6.6确定带的初拉力和压轴力
由表得A型带单位长度质量q?0.105kg/m,所以得:
( F0)min?500(2.5?K?)Pca(2.5?0.93)?6.05?qv2?[500??0.105?(5.63)2]N?184.7NK?zv0.93?5?5.63 应使带的实际初拉力F0?(F0)min 压轴力最小值,:
(FP)min?2z(F0)minsin?12?2?5?184.7?sin145N?1809N 26.7.校核
i?d2(1?0.02)?3.92 d1 n??nm960?r/min?320r/min i13.1 8
nII?n?320?r/min?78r/min i24.1nIII?nIIi3?78r/min?24.9r/min 3.14nIII?nIV
6.8带轮的结构设计
1.带轮材料的确定
大小带轮材料都选用HT200 2.带轮结构形式
小带轮选用实心式,大带轮选用孔板式(6孔).
7.齿轮传动
7.1高速级齿轮传动
7.1.1选择精度等级,材料及齿数
1.卷扬机为一般工作机,速度不高,故选用7级精度。
2.材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮
材料为45钢(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 3.选小齿轮齿数z1?24,大齿轮齿数z2?24?i2?24?5.2?125
7.1.2齿轮强度设计
1.按齿面接触强度设计
试算,即
d1t?32KtT1u?1ZHZEZ?2() ?du[?H](1)确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数Kt?1.2
2)小齿轮的传递转矩由前面算得T1?210.1N?m?21.01?103N?mm 3)由表选取齿宽系数?d?1
4)由表查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa。
5)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa; 大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa。
12 9
6)计算应力循环次数
N1?60n1jLh?60?240?1?(10?240?3?4)?0.6912?1090.6912?109N2??0.6186?1095.2 7)取接触疲劳强度寿命系数KHN1?1.02,KHN2?1.09 8)计算接触疲劳许用应力:(取安全系数S=1)
K?[?H]1?HN1lim1?1.02?600MPa?612MPasK?[?H]2?HN2lim2?1.09?550MPa?599.5MPa
s取[?H]1和[?H]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即
[?H]=[?H]2=599.5MPa
9)选取区域系数ZH?2.43
10)计算接触疲劳强度用重合度系数Z?。
???[z1(tan?a1?tan??)?z2(tan?a2?tan??)]/2??1.72
z??4???4?1.72??0.872 33
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径d1t,有计算公式得
42?1.2?21.01?1062.43?189.8?0.8722d1t?3()?69.63mm
15599.5 2)计算圆周速度
?d1tn13.14?69.63?320v???1.17m/s
60?100060?1000 3)计算齿宽b及模数mnt
b??dd1t?1?69.63mm?69.63mm
mnt?d1t69.63??2.9 z124h?2.25mnt?6.525mm
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