传动装置的运动及动力参数的选择和计算
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机械课程设计作者:***2023/6/27设计内容1.设计题目:设计用于带式齿轮的一级圆柱减速器,工作条件:连续单向运转,轻微冲击,使用年限为2023,天天工作时间为8小时,总传动比误差为±5%。
2.技术数据:题号:004输出轴功率为P=5kw,输出转速为n=45r/min3设计任务:1).选择电动机型号2).设计带轮参数3).设计减速器4).设计外齿轮4.设计工作量1)设计说明书一份2)减速器装配图一张3)零件工作图两张目录前言1.设计目的2.传动方案分析一.电动机的选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选取电动机的转速和型号二.计算传动装置的运动和动力参数1)传动的总传动比2)分派各级传动比1.个轴转速2.个轴功率3.个轴转矩三.普通V带传动的设计1.选择V带的型号2.拟定带轮的基准直径d d1和d d23.验算带速4.拟定带的基准长度和带传动的中心距5.验算小带轮包角6.拟定V带的根数Z7.计算V带作用在轴上的压力四.减速器直齿圆柱齿轮的设计1.选择齿轮材料及拟定许用应力2.按齿面接触强度计算3.选着齿轮齿数4.计算齿面接触强度5.齿轮的圆周速度6.尺寸计算五.外齿轮的计算1.选择齿轮材料及拟定许用应力2.按齿面接触强度计算3.选着齿轮齿数4.计算齿面接触强度5.齿轮的圆周速度6.尺寸计算六.轴的设计1.选择轴的材料和许用应力2.轴承的选择3.估算轴的尺寸和验算许用应力4.圆周力的计算5.求垂直面的支承反力6.求水平面的支承反力7.F力在支点产生的反力8.绘垂直面的弯矩9.绘水平面的弯矩10.F力产生的弯矩11.求合成弯矩12.求危险截面的当量弯矩七.设计参考资料前言(一)设计目的:通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)传动方案的分析:机器一般是由原动机,传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的动力和运动,变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。
机械传动装置总体设计方法机器由原动装置、传动装置、执行装置和控制装置四部分组成,传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。
它可以改变执行装置的速度大小、方向,力或力矩的大小等。
如带式输送机是一台简单机器,电动机是它的原动装置,带传动和减速器是它的传动装置,输送带部分是它的执行装置。
如何对机器的传动装置进行总体设计呢?下面就设计任务、设计内容和设计步骤向大家作详细的介绍。
机械传动装置总体设计任务是选定电动机型号、合理分配各级传动比及计算传动装置的运动和动力参数。
一、电动机的选择一般机械中多用电动机为原动机。
电动机是已经系列化和标准化的定型产品。
设计时,须根据工作载荷大小与性质、转速高低、启动特性、运载情况、工作环境、安装要求及空间尺寸限制和经济性等要求从产品目录中选择电动机的类型、结构形式、容量(功率)和转速,并确定电动机的具体型号。
常用的电动机型号及技术数据可由机械设计手册中查取。
那么电动机类型和结构形式如何选择呢?电动机分为交流电动机和直流电动机,工业上常采用交流电动机。
交流电动机有异步电动机和同步电动机两类,异步电动机又分为鼠笼型和绕线型两种,其中以普通笼型异步电动机应用最广泛。
如无特速要求,一般选择Y系列三相交流异步电动机,它高效、节能、噪声小、振动小,运行安全可靠,安装尺寸和功率等级符合国际标准(IEC),适用于无特殊要求的各种机械设备,设计时应优先选用。
电动机的结构有防护式、封闭自扇式和防爆式等,可根据防护要求选择。
同一类型的电动机又具有几种安装形式,可根据不同的安装要求选择。
其次确定电动机功率其次,电动机功率如何确定?如果选用电动机额定功率超出输出功率较多时,则电动机长期在低负荷下运转,效率及功率因数低,增加了非生产性的电能消耗;如所选电动机额定功率小于输出功率,则电动机长期在过载下运转,使其寿命降低,甚至使电动机发热烧毁。
因此,我们必须通过下面的计算来正确选择电动机。
第1步,确定电动机的输出功率。
一、设计任务1.设计的技术数据: 运输带的工作拉力:F=4800N 运输带的工作速度:V=0.85m/s 运输带的滚筒直径:D=400mm 运输带的宽度 :B=400mm 2.工作情况及要求:用于机械加工车间运输工作,2班制连续工作,载荷有轻度冲击,使用5年,小批量生产。
在中等规模制造厂制造。
动力来源:电力三相交流380/220V 。
速度允差〈5%。
二、电动机的选择计算根据工作要求及条件,选择三相异步电动机 ,封闭式结构,电压380V ,Y 系列。
1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率:I P =F ×V=4800×0.85=4.08KW传动装置的总效率:ηηηηηη卷筒联承齿链总∙∙∙∙=42 式中: 滚筒效率: 滚筒η= 0.96联轴器效率: 联η = 0.99传动效率: v η = 0.92 深沟球轴承: η承=0.98 斜齿轮啮合效率:斜η = 0.97传动总效率:总η= 0.92 *0.972* 0.984*0.99 *0.96=0.759所需电动机功率 :P 总=总η/P I =4.08/0.759=5.38kw 2.选取电动机的转速 滚筒转速n I =D πυ60=4.085.060⨯⨯π=40.6r/min 查表 4.12-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132S-4,额定功率P0=5.5KW , 同步转速1140 r/min;或选Y 系列三相异步电动机Y132M2-6,额定功率额定功率P0=5.5KW, 同步转速1000 r/min.均满足P0 >Pr 。
比较两种方案可见,方案1选用的电动机虽然质量和价格较低,但传动比过 A 。
为使传动装置紧凑,决定选用方案2。
电动机型号为Y132S-4.查表得其主要性能如下三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比 总传动比:总i =no/nw =1140/40.6=28.08传动比为2—4,取 5.2=链i则减速的传动比:带减i i i /∑==28.08/2.5=11.232 对减速器传动比进行分配时,即要照顾两级传动浸油深度相近,又要注意 大齿轮不能碰着低速轴,试取:=1i 减1.35i =232.1135.1⨯= 3.894低速轴的传动比:2i =1/i i 减= 11.232/3.894=2.8842、各轴功率、转速和转矩的计算0轴:即电机轴P 0=P电=5.38kwn=1140r/minT 0=9550×P/n=9550×5.38/1140=45.07mN⋅Ⅰ轴:即减速器高速轴P 1= =⋅联ηP 5.38×0.99=5.33kwn 1= n=1140r/minT 1=9550×P1/n1=9550×5.33/1140=44.65mN⋅Ⅱ轴:即减速器中间轴P 2= P1·ηη承齿∙=5.33×0.97×0.98=5.07kwn 2=n1/i12= n1/i1=1140/3.984=292.8r/minT 2=9550×P2/n2=9550×5.07/292.8=165.36mN⋅Ⅲ轴:即减速器的低速轴P 3= P2·ηη承齿∙=5.07×0.97×0.98=4.82kwn 3= n2/i23=292.8/2.884=101.53r/minT 3=9550×P3/n3=9550×4.82/101.53=453.37N·mⅣ轴:即传动滚筒轴P 4= P3·ηη链承∙=4.82×0.97·0.92=4.35 kwn 4= n3/i =101.53/2.5=40.6r/minT 4=9550×P4/n4=9550×4.35/40.6=1023.21 N·m将上述计算结果汇于下页表:各轴运动及动力参数四、传动零件的设计计算1、链传动的设计计算 1)确定设计功率P 0由表查得A K =1,K z =0.88,K p =1 P 0=PZ A K P K K =182.488.01⨯⨯=4.24 kw2)选取链的型号根据P 0和n 3确定,选链号为N016A 。
机械设计课程设计计算说明书设计题目带式输送机的传动装置机械设计制造及其自动化专业 02班设计者郭神发黄哲陈雅孺指导老师杨胜培2017年12月15日湖南师范大学前言运输机械在运输工业中的地位十分重要,对运输工业现代化具有举足轻重的作用。
它可以提高劳动生产率,改善生产环境,降低生产成本,减少环境污染,增加产品质量,提高产品的档次,增加附加值从而增加市场竞争力,带来更大的社会效益和经济效益。
带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定;选择电动机;计算传动装置的运动参数和动力参数;传动零件、轴的设计计算;轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择计算;减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。
主要依据《机械设计》和其他学科所学的知识,《机械设计课程设计指导手册》相关的规定和设计要求,《机械设计课程设计图册》相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅,最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正,来完成本次的课程设计。
通过这次课程设计,培养了我们独立机械设计的能力,对机械总体的设计有了一个宏观的认识,对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解,考虑问题更加全面,不仅要考虑工艺性,标准化,还要考虑到经济性,环境保护等。
综合各种因素得到一个相对合理的方案。
本次设计过程涉及到机械装置的实体设计,涉及零件的应力、强度的分析计算,材料的选择、结构设计等,涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制造、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识,是对以前所学知识的一次实践应用,考验学生的综合能力,是一次十分难得的机会。
目录1.设计概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计步骤 (1)1.3课程设计中应该注意的问题 (2)2.设计任务要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2设计参数 (3)2.3设计任务 (3)2.4拟定传动方案 (3)2.4.1拟定方案的任务 (3)2.4.2选择传动机构的类型 (4)2.4.3确定最终传动方案 (4)3.传动方案简述 (6)3.1传送方案说明 (6)3.2电动机的选择 (6)3.3总传动比的确定及各级传动比的分配 (6)3.3.1电动机主要参数 (6)3.3.2各级传动比的分配 (6)3.4各轴转速、转矩与输入功率 (7)4.带传动设计与校核 (9)4.1原始数据 (9)4.2带的设计计算 (9)4.3 V带传动主要参数汇总表 (11)4.4带轮材料及结构 (12)5.轴的设计 (13)5.1轴的结构设计 (13)5.2 I轴的直径计算 (13)6.带轮设计 (15)7.键联接强度的计算 (17)8.普通 V 带传送装置的装配图和零件图(见附件 1) (19)9.设计小结 (19)1.设计概述1.1设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
设计计算说明书启动,运输带速允许误差为5% 。
3、使用期限工作期限为十年,小批量生产,两班制工作。
具体设计内容及步骤:一、电动机选择和运动、动力参数计算(一)、确定电动机的功率1、工作机的功率Pw=FV/1000=1200×1.7/1000=2.04 kW 工作机所需电动机功率Pd = Pw/ŋ传动装置的总效率为ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5由课程设计中表2-5可确定各部分的效率为:V带的传动效率ŋ1=0.96,滚动轴承效率(一对)ŋ2=0.99,闭式齿轮传动效率ŋ3=0.97,联轴器效率ŋ4=0.99,传动滚筒效率ŋ5=0.96;得总效率:ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.859所需电动机的功率为:Pd =Pw/ŋ=2.04/0.859 kW=2.37kW因为动载荷比较平稳,电动机额定功率Ped 略大于Pd即可,由Y系列电动机的技术数据可以确定电动机的额定功率为3 kW。
2、确定电动机转速滚筒轴的工作转速为nw=60×1000×V/(∏×D)=60×1000×1.7/(∏×270)r/min=120.25 r/min由于V带传动的传动比常用范围为2~4,一级圆柱齿轮减速器的传动比≤5,所以总的传动比范围ia≤20。
故电动机转速的可选范围为nd =ianw≤2405 r/min由课程设计书中的表6-164可知符合参数的电动机型号有Y100L-2﹑Y100L2-4﹑Y132S-6﹑Y132M-8, Y100L-2电动机的总传动比大,传动装置的外廓尺寸大,结构不紧凑,不可取。
通过对其它三种型号电动机的转速及其他参数的比较,选取电动机的型号为:Y100L2-4 ,其具体参数为PN =3 kW,n=1420 r/min,TM=2.2 N·m。
江西农业大学工学院机制104机械设计课程设计任务书专业班级姓名设计题号题目1: 设计带式运输机传动装置1—输送带鼓轮2—链传动3—减速器4—联轴器5—电动机题号 1 2** 3 4 5 6 F(kN) 2.1 2.2 2.4 2.7 2 2.3 v(m/s) 1.4 1.3 1.6 1.1 1.3 1.4 D(mm)450 390 480 370 420 480 题号7 8 9 10 11 12 F(kN) 2.5 2.6 2.2 2.5 2.7 2.4 v(m/s) 1.5 1.2 1.4 1.3 1.6 1.2 D(mm)450 390 460 400 500 400表中: F—输送带的牵引力 V—输送带速度D—鼓轮直径注: 1.带式输送机用以运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。
2.输送机运转方向不变, 工作载荷稳定。
3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97。
一、4、输送机每天工作16小时, 寿命为10年。
二、设计工作量:三、编写设计计算说明书1份。
二、绘制减速器装配图1张(1号图纸)。
三、绘制减速器低速轴上齿轮零件图1张(3号图纸)。
四、绘制减速器低速轴零件图1张(3号图纸)。
目录1.设计目的 (2)2.设计方案 (3)3.电机选择 (5)4.装置运动动力参数计算 (7)5.带传动设计 (9)6.齿轮设计 (18)7.轴类零件设计 (28)8.轴承的寿命计算 (31)9.键连接的校核 (32)10.润滑及密封类型选择 (33)11.减速器附件设计 (33)12.心得体会 (34)13.参考文献 (35)1.设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节, 同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练, 其目的是:(1)通过课程设计实践, 树立正确的设计思想, 增强创新意识, 培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
带式运输机传动装置设计说明书1. 引言本文档为带式运输机的传动装置设计说明书,旨在详细描述带式运输机传动装置的设计原理、参数选取和计算等内容。
带式运输机是一种用于物料输送的机械设备,传动装置作为核心组成部分之一,对其性能和可靠性有着重要影响。
通过本文档的阅读和理解,读者将了解到带式运输机传动装置的设计过程,以及对应的设计指导。
2. 设计原理带式运输机传动装置的设计原理基于传动轴和传动带的运动方式。
传动装置通过驱动轴传递动力给传动带,从而实现物料的输送。
设计原理包括以下几个方面的考虑:1.动力传递方式:传动装置可以采用电动机、液压马达或者内燃机等形式作为动力源,其中电动机是最常见的选择;2.传动装置的布局:传动装置的布局应考虑到整体设计的紧凑性和结构的稳定性,以保证传动装置的正常运行;3.传动装置的传动方式:传动装置可以采用齿轮传动、链条传动或者带传动等方式,根据实际需要选择合适的传动方式。
3. 参数选取和计算带式运输机传动装置的参数选取和计算是设计过程中的重要环节。
以下是几个关键参数的选取和计算方法的简要说明:3.1 动力计算动力计算是确定传动装置所需动力的重要步骤。
根据实际物料输送需求和传动装置的效率,可以计算出传动装置所需的最小动力。
动力计算公式如下:$$P = \\frac{Q \\cdot H}{η \\cdot 1000}$$其中,P为传动装置所需动力(单位:千瓦),Q为物料输送量(单位:吨/小时),H为提升高度(单位:米),η为传动装置效率(取值范围为0到1之间)。
3.2 速度计算速度计算是确定传动装置所需转速的重要步骤。
根据物料输送的要求和传动装置的传动比例,可以计算出传动装置所需的转速。
速度计算公式如下:$$N = \\frac{V}{\\pi \\cdot D}$$其中,N为传动装置所需转速(单位:转/分钟),V为物料输送速度(单位:米/秒),D为传动装置圆盘的直径(单位:米)。
目录一、设计任务 (01)二、电动机的选择计算 (01)三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (02)四、传动零件的设计计算 (04)五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (05)六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (10)七、轴的设计计算 (16)八、滚动轴承的选择和寿命验算 (21)九、键联接的选择和验算 (22)十、联轴器的选择计算 (23)十一、减速器的润滑方式及密封方式的选择,润滑油牌号的选择及装油量的计算 (24)十二、设计体会 (25)十三、参考文献 (26)二、电动机的选择计算根据工作要求及条件,选择三相异步电动机 ,封闭式结构,电压380V ,Y 系列。
1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率:Pw=F ×V=6800×0.65=4.42KW传动装置的总效率:ηηηηηη卷筒联承齿链总••••=42 查机械设计指导书表17-9得式中: 滚筒效率: 滚筒η= 0.96 联轴器效率: 联η = 0.99 传动效率: 链η = 0.92 深沟球轴承: η承=0.99 斜齿轮啮合效率:斜η = 0.97传动总效率: 79.096.099.099.097.092.042=⨯⨯⨯⨯=总η 所需电动机功率 :P 总= 总η/P I =4.42/0.79=5.59KW 2.选取电动机的转速滚筒转速 n I =D πυ60=28.09.060⨯⨯π=61.42r/min 查机械设计指导书表27-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132M-4,额定功率0P =7.5KW , 同步转速1500 r/min;或选Y 系列三相异步电动机Y160M-6,额定功率额定功率0P =7.5KW, 同步转速1000 r/min.均满足0P >r P 。
表2-1 电动机数据及传动比比较两种方案可见,方案1选用的电动机虽然质量和价格较低,但传动比过低。
为使传动装置紧凑,决定选用方案2。
表2-2 电动机型号为Y132M-4.查表得其主要性能如下三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比 总传动比:总i =0n /1n =1440/38.8=37.11传动比为2—4,取 5.2=链i则减速的传动比:带减i i i /∑==23.45/2.5=9.38 对减速器传动比进行分配时,即要照顾两级传动浸油深度相近,又要注意 大齿轮不能碰着低速轴,试取:=1i 减1.35i =38.935.1⨯= 3.56低速轴的传动比:2i =1/i i 减= 9.38/3.56=2.64 2、各轴功率、转速和转矩的计算 0轴:即电机轴P 0=P 电=5.81KW n 0=1440r/minT 0=9550×P 0/n 0=9550×5.81/1440=38.53m N ⋅ Ⅰ轴:即减速器高速轴P 1= =⋅联η0P 5.81×0.99=5.75KW n 1= n 0 =1440r/min T 1=9550×P 1/n 1=9550×5.75/1440=38.15m N ⋅ Ⅱ轴:即减速器中间轴P 2= P 1·ηη承齿•=5.75×0.99×0.97=5.52kwn 2=n 1/i 12= n 1/i 1=1440/3.56=404.49r/min T 2=9550×P 2/n 2=9550×5.52/404.4=130.37m N ⋅ Ⅲ轴:即减速器的低速轴P 3= P 2·ηη承齿•=5.52×0.97×0.99=5.30kw n 3= n 2/i 23=404.49/2.64=153.22r/min T 3=9550×P 3/n 3=9550×5.30/153.22=330.34N ·m Ⅳ轴:即传动滚筒轴P 4= P 3·ηη链承•=5.30×0.99·0.92=4.83 kwn 4= n 3 /i =153.22/2.5=61.288r/min T 4=9550×P 4/n 4=9550×4.83/61.288=752.62 N ·m将上述计算结果汇于下页表:表3-1 各 轴 运 动 及 动 力 参 数四、传动零件的设计计算1、链传动的设计计算 1)确定设计功率P 0分别查机械设计教材表4-14,图4-39,表4-15得A K =1,K z =0.8,K p =1, KW P 247.599.03.5=⨯=P 0=PZ A K P K K =KW 2.41247.58.01=⨯⨯2)选取链的型号根据P 0和n 3查机械设计教材图4-37,选链号为16A 。
所以P=25.40mm3)确定中心距a初步选定中心距a 0=30P=762mm链节数L P =212021022z z p a 2⎪⎭⎫⎝⎛-+++πz z a p =100.976mm4)中心距a=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++-21222121p 2822z L 4p πz z z z L z p =749.6mmV=s m s m n /15/49.11000604.2522.153********pz 31<=⨯⨯⨯=⨯F t =vp1000Q F =K Q F t =N vPQ 8.422549.1247.52.11000K 1000⨯⨯=5)链轮直径 1d =mm z 54.18623180sin 4.25180sin P =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ =2dmm z 1.46157180sin 4.25180sin P =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算:原始数据:高速轴的输入功率 : 5.75kW小齿轮转速 : 1440 r/min传动比 :3.56 单向传动,工作载荷有轻微冲击,每天工作8小时,每年工作300天,预期工作4.5年。
1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械,小齿轮材料选用45钢,调质处理,由表5—1查得 小齿轮45调质,硬度217~255HB ,取硬度为235—255HB ;大齿轮材料选用45钢,正火处理,硬度162~217HB ,取190—217HB 。
齿轮精度等级为8级计算应力循环次数N (由教材式5—33)91110866.1)283005.4(114406060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N8912121024.556.310866.1⨯=⨯==i N N查教材图5-17得1N Z =1.0, 2N Z =1.08 取Zw=1.0,1lim H S =1.0,LVR Z =1.0,X Z =1.0 由教材图5-16(b)得:1lim H σ=580Mpa ,2lim H σ=545MPa 由教材式(5-28)计算许用接触应力[]1H σ=min1lim H H S σZN1Z X Z W Z LVR =0.10.10.10.10.1580⨯⨯⨯⨯=580Mpa[]2H σ=min2lim H H S σZ N2Z X Z W Z LVR =.10.10.10.108.1545⨯⨯⨯⨯=588.6Mpa2. 按接触疲劳强度计算中心距取=x Z 1.0 321])/[(2)1(H E H a Z Z Z Z uKT u a σβεΦ+≥ 由教材表5—5查得:E Z =189.8MPa 取R φ=0.35 T 1=119550n p ⨯=38.13m N ⋅m 初取:2.12=εZ K t , 暂取: 12=β 估取:︒==20n t αα ︒==12ββb 由教材式5—41 计算H Z99.0cos ==ββZt t b H Z ααβsin cos /cos 2= =︒⨯︒︒⨯20sin 20cos 12cos 2=2.47321])/[(2)1(H E H a t Z Z Z Z uKT u a σβεΦ+≥ =()3258099.08.18947.256.335.02381302.1156.3⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=103.7mm圆整取: a=125mm一般取: 5.2~25.1125)02.0~01.0()02.0~01.0(=⨯==a m n mm取标准模数: mm m n 25.1= 总齿数: ∑z =nm a βcos 2=196.325 整取 : ∑z=196小齿轮齿数 :z 1=∑z/(u+1)=42.985整取: z 1 =43 大齿轮齿数: z 2= ∑z- z 1 =153取: z 1=43 z 2=153 实际传动比: 558.34315312===z z i 传动比误差: %11.0%100i i i =⨯-=∆理实理i <5% 故在围。
修正螺旋角 :98.0)1252/()15343(25.12/)(cos 21=⨯+⨯=+=a z z m n β478.11=β 与 12=β相近,故βZ 、H Z 可不修正 mmz m d mm z m d n n 153.195cos /847.54cos /2211====ββ3.验证圆周速度s m s m d n v /6/95.110006011<=⨯=π故满足要求 4.计算齿轮的几何参数由5-3 按电动机驱动,轻度冲击 25.1=A Ks m vz /78.1100/4395.1100/=⨯= 按8级精度查图5-4(b)得:09.1=V K 齿宽:mm a b a 75.4312535.0=⨯=⋅Φ= 取整:b 2=45mm b 1=50mm按82.0847.54/45/==d b ,考虑到轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称位置查机械设计教材图5-7a 得:0625.1=βK 按8级精度 查机械设计教材表5-4得:2.1=αK737.1==αβK K K K K V A 齿顶圆直径:mm m h d d a a 347.5725.12847.542*11=⨯+=+=mm m h d d a a 653.19725.12153.1952*22=⨯+=+=端面压力角:︒===375.20)478.11cos 20tan arctan()cos tan arctan(ooβααn t 齿轮基圆直径:mm d d t b 415.51375.20cos 847.54cos 11=︒⨯==α mm d d t b 943.182375.20cos 153.195cos 22=︒⨯==α齿顶圆压力角:︒===291.26347.57415.51arccos arccos 111a b at d d α ︒===245.22653.197943.182arccos arccos 222a b at d d α ()()[]76.1tan tan tan tan 212211=-+-=t at t at a z z ααααπε 28.2sin ==nm b πβεβ 基圆螺旋角:︒==777.10)cos tan(tan t b acr αββ 由教材式5-41得:Z H=45.2sin cos cos 2=tt bααβ由教材式5-42得:99.0cos ==ββZ 由教材式5-43得:75.01==αεεZMPa MPa uu bdKT Z Z Z Z H E H H 580][86.301)1(2111=<=+=σσβε 5.验算齿根弯曲强度由式5-44得F σ=nm bd KT 222Fa Y sa Y εY βY ≤][F σ 1v z =1z /β3cos =43/ ︒478.11cos 3 =43.259 2v z =2z /β3cos =153/︒478.11cos 3=154.034 查图5-14得:1Fa Y =2.43,2Fa Y =2.19 查图5-15得:1sa Y =1.69,2sa Y =1.83 由式5-47计算βY :βY =1-βε︒120β=1-2.28︒︒120478.11=0.78 由式5-48计算εY :εY =0.25+abεβ2cos 75.0=0.25+76.1777.10cos 75.02︒⨯=0.661由式5-31计算弯曲疲劳许用应力查图5-18b 得:=1lim F σ220MPa,=2lim F σ210MPa 查图5-19得:==21N N Y Y 1.0 取: Y x =1.0取: 4.1S ,0.2Y min F t s ==[]=1F σX N F ST F Y Y S Y 1min1lim σ=4.1112220⨯⨯⨯=314.29Mpa[]=2F σX N F ST F Y Y S Y 2min2lim σ=4.1112210⨯⨯⨯=300Mpa1F σ=nm bd KT 1121Fa Y 1sa Y εY βY=78.0661.069.143.225.1847.544538130798.12⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=94.102MPa<[]1F σ=314.29Mpa 安全2F σ=1F σ1122sa Fa sa Fa Y Y Y Y=69.143.283.119.2102.94⨯⨯⨯=91.834MPa<[]3F σ=300MPa 安全6.齿轮主要几何参数Z 1=43 Z 2=153 β=11.478°m n =1.25mm d 1=54.847mm d 2=195.153mm1a d = 1d n a m h *2+=54.847+2×1×1.25=57.347mm2a d =2d n a m h *2+=195.153+2×1×1.25=197.653mm1f d =1d -2.5n m =54.847-2.5×1.25=51.722mm2f d =2d -2.5n m =195.153-2.5×1.25=192.028mma =125mmb 1=50mm b 2=45mm 齿轮的结构设计:①小齿轮:由于小齿轮齿顶到键顶距离x<5,因此齿轮和轴可制成一体的齿轮轴。