| xueyi000 |
2008-12-13 14:39 |
已知：运输带F=2600N，V=1.5m/s,卷筒直径D=270mm。 aM}9ZurI
@ ^{`!>Vt
1、输出功率P2=F*V=2600*1.5=3.9kw `6Bx8C Z'I
卷筒转速N2=(60000*V)/(π*D）=(60000*1.5)/(π*270)=106.2r/min Q{l,4P
输出转矩T2=9550*P2/N2=9550*3.9/106.2=350.7N.m M3t l4%j
2、根据负载选择电动机。 r9[S%Def
双级圆锥圆柱齿轮传动的效率为0.94~0.95,取0.94 uvId],dQ5
则电机功率P1>=P2/0.94=3.9/0.94=4.15kw e\%,\ uV}
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。 UA>= #
$
则总传动比i=N1/N2=1440/106.2=13.56 -?Cr&!*B
3、传动比分配： m2PUU/8B/
因为速度、载荷都不大，采用二级直齿圆锥圆柱齿轮传动。 Q{ [@ n
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 'nCVjO7o
则i2=i/i1=13.56/3=4.52。 daE.y_9y
3s6obw$ki
7%*#M#(T
9@ k8$@
高速级锥齿轮设计计算： # T=iS( i
)~
( *q
1、小齿轮材料选用40Cr淬火，硬度48-55HRC Q:-T' xk@
大齿轮选用45调质，硬度217-255HBS 586P~C[ic
;wn9
21r
2、小齿轮转矩T1=9550*P1/N1=9550*5.5/1440=36.48 N.m 4ud(5m;Rle
按齿面接触强度初步估算： /2tA
n
公式：d'e1=1951*((K*T1)/(u*σ'HP^2))^(1/3) 6G8No-#y
载荷系数k=1.2 orGMzC 2
齿数比u=i1=3 YYWD\Y`8
查小齿轮齿面接触疲劳极限σHlim=1200MPa [LYO'-g^F#
σ'HP=σHlim/S'H=1200/1.1=1090MPa (S'H估算时取1.1) q$:1Xkl
则d'e1=1951*((1.2*34.48)/(3*1090^2))^(1/3)=45.18mm ]
ZV[}7I.
3、查手册，取小齿轮齿轮Z1=19 CMj =4e
则Z2=i1*Z1=19*3=57 +A}t_u 3<
分锥角：δ1=arctan(z1/z2)=arctan(19/57)=18°26'6" +_5*4>MC
[l}H:%O,
δ2=90°-δ1=71°33'54" aU!}j'5Q
大端模数 :me=d'e1/z1=56.46/19=2.38,取标准值me=2.5mm ;ku>_sG-
大端度圆直径:de1=me*z1=2.5*19=47.5mm \<7Bx[/D4
de2=me*z2=2.5*57=142.5mm \5ls
<=S.
外锥距Re=de1/2sinδ1=47.5/(2*sinδ1)=75.104mm _.5{vGyxr
齿宽b=0.3Re=0.3*75.104=22.5mm，取23mm wC1pfXa
中点模数M=me*(1-0.5*0.3)=2.125mm 69c4bT:b"
中点分度圆直径dm1=2.125*19=40.375mm yE:y[k0E
dm1=2.125*57=124.125mm IiPX`V>RC
当量齿数Zv1=z1/cosδ1=20.028 y ``\^F
Zv2=z2/cosδ2=180.25 UqK .b}s
变位系数为0 <T oS&
qc8Ge\3s
其他结构尺寸（略） jSI1tW8
};Q}C0E
4、较核齿面接触疲劳强度（略） csP4Oq\g[
q/s-".%P
5、工作图(略） 7`|'Om?'
~74Sq'j9Wt
圆柱齿轮传动设计计算： dxeiN#(XT
DyC*nE ;
一、设计参数 WtO jPW
传递功率 P=5.5(kW) 0D5Z#iW>1
传递转矩 T=109.42(N·m) j7}mh
齿轮1转速 n1=480(r/min) ;4 ;gaf
齿轮2转速 n2=106.2(r/min) 6n9/`D!
传动比 i=4.52 ,r B(WKU
原动机载荷特性 SF=均匀平稳 2yfU]`qN
工作机载荷特性 WF=均匀平稳 Fb,*;M1'
预定寿命 H=40000(小时) L3eF BF/
v5[gFY(?
二、布置与结构 Rw +r1vW:A
闭式,对称布置 9qap#A
2E*=EjGV
三、材料及热处理 "6U0
!.ro@
硬齿面,热处理质量级别 MQ um9&f~M
Ej(BE@6>s
齿轮1材料及热处理 20Cr<渗碳> Gu$/rb ?
齿轮1硬度取值范围 HBSP1=56～62 -d ,D!
齿轮1硬度 HBS1=59 bxE~tsM"@Y
P zJ (Q
齿轮2材料及热处理 =45调质 o/-RG LzAo
齿轮2硬度取值范围 HBSP2=217～255HBS O=%Ht-kOc
齿轮2硬度 HBS2=230HBS mV}bQ^*?Z
=M1}HF,7>l
; hQ[-
四、齿轮精度：7级 u`v&URM
WJ8i=MO67
五、齿轮基本参数 klKUX/ g
模数(法面模数) Mn=2.5 +$ C9@CZM9
齿轮1齿数 Z1=17 Cu@q*:'
齿轮1变位系数 X1=0.00 dA<%4_WZty
齿轮1齿宽 B1=25.00(mm) |k}<Zz1UM
齿轮1齿宽系数 Φd1=0.588 {V7mpVTX.
=%` s-[5b
齿轮2齿数 Z2=77 "}( )/
齿轮2变位系数 X2=0.00 d9 [j4q_
齿轮2齿宽 B2=20.00(mm) l%+ &V^:
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.104 ^\ PRz Y
L&6^(Bn
总变位系数 Xsum=0.000 4 U dk#
标准中心距 A0=117.50000(mm) !Q\*a-C
实际中心距 A=117.50000(mm
ZX/FIxpy
;Z*rY?v
齿轮1分度圆直径 d1=42.50000(mm) M6wH$!zRa
齿轮1齿顶圆直径 da1=47.50000(mm) >lIzeEW#
齿轮1齿根圆直径 df1=36.25000(mm) 6% V:Z
齿轮1齿顶高 ha1=2.50000(mm) <y7{bk~i
齿轮1齿根高 hf1=3.12500(mm) p&I>xu8fl
齿轮1全齿高 h1=5.62500(mm) q{h,}[U=
齿轮1齿顶压力角 αat1=32.777676(度) 3$"V,_TBZ
#`y[75<n
齿轮2分度圆直径 d2=192.50000(mm) 3w^W6hN)
齿轮2齿顶圆直径 da2=197.50000(mm) 7c\W&ZEmb-
齿轮2齿根圆直径 df2=186.25000(mm) ((gI OTV
齿轮2齿顶高 ha2=2.50000(mm) .6MG# N
齿轮2齿根高 hf2=3.12500(mm) 4 }C
\N
齿轮2全齿高 h2=5.62500(mm) Z"c-Ly{vEj
齿轮2齿顶压力角 αat2=23.665717(度) =|J*9z;
= cRmaD
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=3.92141(mm) T;DKDg a
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=2.59065(mm) eFsl
齿轮1固定弦齿厚 sch1=3.46762(mm) e/hCYoS1n
齿轮1固定弦齿高 hch1=1.86889(mm) 'jO2pH /%
齿轮1公法线跨齿数 K1=2 DOu^
齿轮1公法线长度 Wk1=11.66573(mm) #pZeGI|'J
(+gTIcc
>
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=3.92672(mm) =w`Mc\o "
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=2.52003(mm) \JPMGcL
齿轮2固定弦齿厚 sch2=3.46762(mm) }Bv1fbD4U
齿轮2固定弦齿高 hch2=1.86889(mm) qGq]E `O
齿轮2公法线跨齿数 K2=9 f\5w@nX
齿轮2公法线长度 Wk2=65.42886(mm) yLf9cS6=
qt.4dTd:_
齿顶高系数 ha*=1.00 4x
?NCD=k
顶隙系数 c*=0.25 AyQ5jkIE^{
压力角 α*=20(度) X.{xH D&_
端面齿顶高系数 ha*t=1.00000 OybmyGHY
端面顶隙系数 c*t=0.25000 B^9C}Q B
端面压力角 α*t=20.0000000(度) +76'(@(1Y
'T^Ma LK
S N)Czi#7
六、强度校核数据 DI)"F OM6
齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1250.0(MPa) hpQ #`rhn
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=816.0(MPa) gK~Z Ch
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1576.3(MPa) rXmrT%7k
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=873.5(MPa) P'iX?+*
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1150.0(MPa) mvH}G8
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=640.0(MPa) B Hp>(7,
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1450.2(MPa) a1_ N~4r`
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=685.1(MPa) G[e,7jev
接触强度用安全系数 SHmin=1.00 pS-o*!\C.
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40 Zz (qc5o,F
接触强度计算应力 σH=1340.5(MPa) <V U-ja*(J
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=满足 +|;Ri68
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=455.2(MPa) ? #c "wA&
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=398.3(MPa) POm;lM $
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=满足 u gRyU ny
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=满足 B (eXWWT_
y}FG5'5$13
$'}| /D
c\[ &IlM
实际传动比i2=z2/z1=77/17=4.53 {{gd}g
%o/@0.w
总传动比i=i1*i2=3*4.53=13.6 \1-lda
1c/<2 xO~
误差：(13.6-13.56)/13.56=0.3%<5%
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