已知：运输带F=2600N，V=1.5m/s,卷筒直径D=270mm。 {gKN d*[*
TFepxF
1、输出功率P2=F*V=2600*1.5=3.9kw Z Cg`z
卷筒转速N2=(60000*V)/(π*D）=(60000*1.5)/(π*270)=106.2r/min o y <J6
输出转矩T2=9550*P2/N2=9550*3.9/106.2=350.7N.m 8:.nEo'
2、根据负载选择电动机。
1KYN>s:
双级圆锥圆柱齿轮传动的效率为0.94~0.95,取0.94 /"ymZI!k\
则电机功率P1>=P2/0.94=3.9/0.94=4.15kw K{l5m{:%
查表：选择Y系列电机，型号为Y132S-4，额定功率P1=5.5kw,转速n1=1440r/min。 ? /JBt
/b
则总传动比i=N1/N2=1440/106.2=13.56 w&BGJYI
3、传动比分配： `E \imL
因为速度、载荷都不大，采用二级直齿圆锥圆柱齿轮传动。 Y?#i{ixX6n
高速级传动为直齿锥齿轮，为避免锥齿轮尺寸过大，取传动比i1=0.25*i=3.14,取i1=3 F.)!3 YE
则i2=i/i1=13.56/3=4.52。 /i)Hb`(S
k?VQi5M
p[2GkP
>x[`;O4
高速级锥齿轮设计计算： Q!M)xNl/
^I] {7$6^
1、小齿轮材料选用40Cr淬火，硬度48-55HRC 0
3~ Ikll
大齿轮选用45调质，硬度217-255HBS LihjGkj\g
qXXGF_Q
2、小齿轮转矩T1=9550*P1/N1=9550*5.5/1440=36.48 N.m uvA(Rn
按齿面接触强度初步估算： +^6}
公式：d'e1=1951*((K*T1)/(u*σ'HP^2))^(1/3) @1R8 -aa-r
载荷系数k=1.2 .~}z4r
齿数比u=i1=3 Vdn.)ir~P
查小齿轮齿面接触疲劳极限σHlim=1200MPa s{/qS3=
σ'HP=σHlim/S'H=1200/1.1=1090MPa (S'H估算时取1.1) <1&Ke
则d'e1=1951*((1.2*34.48)/(3*1090^2))^(1/3)=45.18mm cywg[
3、查手册，取小齿轮齿轮Z1=19 ^t[HoFRa
则Z2=i1*Z1=19*3=57 2*U.^]~"{
分锥角：δ1=arctan(z1/z2)=arctan(19/57)=18°26'6" 4B?!THjk
Gowp
<9 F
δ2=90°-δ1=71°33'54" :[M[(
大端模数 :me=d'e1/z1=56.46/19=2.38,取标准值me=2.5mm c#b:3dXx9
大端度圆直径:de1=me*z1=2.5*19=47.5mm Ak~4|w-
de2=me*z2=2.5*57=142.5mm 2:$ k
外锥距Re=de1/2sinδ1=47.5/(2*sinδ1)=75.104mm s%;<O:x8o
齿宽b=0.3Re=0.3*75.104=22.5mm，取23mm Poa ?Ej
中点模数M=me*(1-0.5*0.3)=2.125mm ,M3z!=oIGn
中点分度圆直径dm1=2.125*19=40.375mm J< JBdk
dm1=2.125*57=124.125mm _ ^7|!(Sz
当量齿数Zv1=z1/cosδ1=20.028 Wn!G.(Jq
Zv2=z2/cosδ2=180.25 -PAF p3w\y
变位系数为0 r dj@u47
bO49GEUT _
其他结构尺寸（略） #/j ={*-
7SI)1_%G
4、较核齿面接触疲劳强度（略） +zWrLf_Rc
6kv V
5、工作图(略） Su8'$CFz$.
-O&"|
圆柱齿轮传动设计计算： ~hURs;Sb
4FA|[ An
一、设计参数 iUr xJh
传递功率 P=5.5(kW) Y~oT)wTU
传递转矩 T=109.42(N·m) MB:n~> ga
齿轮1转速 n1=480(r/min) Nm8w/Q5D`
齿轮2转速 n2=106.2(r/min) NcL
=z o<
传动比 i=4.52 8.I9} _
原动机载荷特性 SF=均匀平稳 zj]b&In6;
工作机载荷特性 WF=均匀平稳 ~q%
预定寿命 H=40000(小时) 2H&{1f\Bf
gw Qvao
二、布置与结构 Xa`(;CLW?
闭式,对称布置 kqB\xlS7k
7;HUE!5,^l
三、材料及热处理 D6!t VdnVe
硬齿面,热处理质量级别 MQ wL<j:>Ke[3
-[.PH M6+?
齿轮1材料及热处理 20Cr<渗碳> sT<{ SmBF
齿轮1硬度取值范围 HBSP1=56～62 8wi A
齿轮1硬度 HBS1=59 ?^3B3qqh9
"2h5m4
齿轮2材料及热处理 =45调质 }(=ml7 )v
齿轮2硬度取值范围 HBSP2=217～255HBS 5fHYc0
齿轮2硬度 HBS2=230HBS *1;23BiH -
`=!p$hg($
rrQ0qg
四、齿轮精度：7级 ci7~Ke wJ*
\ j]~>9
五、齿轮基本参数 w 67x l
模数(法面模数) Mn=2.5 'P/taEi=R
齿轮1齿数 Z1=17 (G5T%[/U
齿轮1变位系数 X1=0.00 /8p&Qf>lJ1
齿轮1齿宽 B1=25.00(mm) yv${M u
齿轮1齿宽系数 Φd1=0.588 \r]('x3S
`2 x 34
齿轮2齿数 Z2=77 -]&<Sr-
齿轮2变位系数 X2=0.00 p#b {xK
齿轮2齿宽 B2=20.00(mm) A;%kl`~iyz
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.104
-HT L 5
`9EVB;
总变位系数 Xsum=0.000 JfKg_&hM
标准中心距 A0=117.50000(mm) 5}SXYA}
实际中心距 A=117.50000(mm -ddOh<U>
"4[<] pq
齿轮1分度圆直径 d1=42.50000(mm) n49s3|#)G
齿轮1齿顶圆直径 da1=47.50000(mm) -eYL*Pa
齿轮1齿根圆直径 df1=36.25000(mm) NhtEW0xCr
齿轮1齿顶高 ha1=2.50000(mm) ZPYH#gC& T
齿轮1齿根高 hf1=3.12500(mm) u.&|CF-
齿轮1全齿高 h1=5.62500(mm) Q}z{AZ
齿轮1齿顶压力角 αat1=32.777676(度) t|".=3%G
)GCLK<,swu
齿轮2分度圆直径 d2=192.50000(mm) |
W?[,|e
齿轮2齿顶圆直径 da2=197.50000(mm) ./!KE"!
齿轮2齿根圆直径 df2=186.25000(mm) ' WnpwY
齿轮2齿顶高 ha2=2.50000(mm) *C/KM;&
齿轮2齿根高 hf2=3.12500(mm) f }-v
齿轮2全齿高 h2=5.62500(mm) tAt;bYjb\
齿轮2齿顶压力角 αat2=23.665717(度) (lWKy9eTy`
jhcuK:`L
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=3.92141(mm) {9:hg9;E*
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=2.59065(mm) A xR\ ned
齿轮1固定弦齿厚 sch1=3.46762(mm) Ris-tdg
齿轮1固定弦齿高 hch1=1.86889(mm) 4i96U vkZ
齿轮1公法线跨齿数 K1=2 %rFllb7
齿轮1公法线长度 Wk1=11.66573(mm) ,QL(i\
p(7c33SyF
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=3.92672(mm) +ks$UvtY
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=2.52003(mm) +9}' s{
齿轮2固定弦齿厚 sch2=3.46762(mm) 4=
$!_,.
齿轮2固定弦齿高 hch2=1.86889(mm) PJ6$);9}6
齿轮2公法线跨齿数 K2=9 R''Sfz>8
齿轮2公法线长度 Wk2=65.42886(mm) x F^ r`
ep`/:iY W
齿顶高系数 ha*=1.00 (T;1q^j
顶隙系数 c*=0.25 Y/!0Q6<[2Y
压力角 α*=20(度) T)O]:v
端面齿顶高系数 ha*t=1.00000 uyvs kz\
端面顶隙系数 c*t=0.25000 aEZJNWv
端面压力角 α*t=20.0000000(度) td`wNy\
I@c0N*(
(F_7%!g1d
六、强度校核数据 H;X~<WN&AW
齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1250.0(MPa) _ ]Z$YM
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=816.0(MPa) vkh;qPD
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1576.3(MPa) <|wmjW/ D
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=873.5(MPa) @)06\ h
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1150.0(MPa) UFJEs[?+Te
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=640.0(MPa) bv_AJ4gS
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1450.2(MPa) J~:kuf21
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=685.1(MPa) ^r%i3
接触强度用安全系数 SHmin=1.00 ~'|&{-<
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40 Vc{/o=1 u
接触强度计算应力 σH=1340.5(MPa) 8F.(]@NY
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=满足 Psg +\ 14
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=455.2(MPa) @$ _rEdwi
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=398.3(MPa) 6pS Rum
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=满足 ~91uk3ST?
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=满足 `~sf} S
:
%Ud.SJ 3
>hh"IfIZ4
C[^a/ P`i
实际传动比i2=z2/z1=77/17=4.53 I(F1S,7
7?)m(CFy
总传动比i=i1*i2=3*4.53=13.6 !Q\X)C
g(M(Hn7
误差：(13.6-13.56)/13.56=0.3%<5%
