带式输送机减速齿轮传动设计
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带式输送机减速齿轮传动设计 机自1204 戚成峰 1040112417 设计主要内容 设计步骤及内容 结果
齿轮的设计 1.高速级大小齿轮的设计 1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)按简图所示的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。 (2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度 (3)材料选择。由《机械设计》表6.1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮为45钢(正火),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 (4)选小齿轮齿数201z,则大齿轮齿数9212ziz (5)按软齿面齿轮非对称安装查表6.5,取齿宽系数0.1d
2) 初步设计齿轮主要尺寸 (1) 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。 (2) 按齿面接触疲劳强度设计,即
32112HEHtZZDKTd 1> 确定公式内的各计算数值 1).试选载荷系数6.1tK。 2).计算小齿轮传递的转矩
mNnPT6.58105.95151 3).选取区域系数ZH=2.433 4). 由图10-26查得
选用斜齿圆柱齿轮传动
8级精度 小齿轮材料40cr(调质) 大齿轮材料45钢(正火)
201z
922z0.1d
6.1tK 60.1,84.0,763.02121 5). 需用接触应力,查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa600min,大齿轮的解除疲劳强度极限MPa550min。
6)计算应力循环次数
99911073.06.41036.321036.338400114606060138400830082NjLnNhLh
h
7)取接触疲劳寿命系数96.0,9.02HNHMKK 取安全系数S=1
MPaMPaSKHNH5406009.0][1lim11
MPaMPaSKHNH52855096.0][2lim22
MPaHHH5342528540221
2>.计算
1). smZZDKTdHEHt/4.4712321
2).计算圆周速度v。 smndvt62.310006011 3).计算齿宽b及模数 mmdbtd4.471 mmZdmnt30.22014cos4.47cos11 mmmhnt17.530.225.225.2 17.917.54.47hb
4)计算纵向重合度 59.114tan201318.0tan318.01Zd
5)计算载荷系数K
已知载荷平稳,选取使用系数取1AK
根据smv62.3,8级精度,查得动载系数16.1vK;由表10-4查得HK的计算公式和直齿轮的相同 故 450.1HK; 查得1.34FK 由表10-3查得1.4HFKK。 故载荷系数 35.24.145.116.11HHvAKKKKK 6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,
mmmmKKddtt89.536.135.24.473311 7)计算模数 mmmmZdmn61.22014cos89.53cos11
3> 按齿根弯曲强度设计 213
2
12cos[]FaSandF
KTYYY
mZ
(1)确定计算参数 1)计算载荷系数
18.234.14.116.11FFvAKKKKK 2)根据纵向重合度1.903,查得螺旋角影响系数Y=0.88 3)计算当量齿数 7.10092cos89.2114cos20cos3223311ZZZZvv 4)查取齿型系数 查得724.21FaY;18.22FaY 5)查取应力校正系数 查得569.11SaY;79.12SaY 6)查得小齿轮的弯曲疲劳极限1500FEaMP,大齿轮的弯曲疲劳极限2380FEaMP 7)查得弯曲疲劳寿命系数85.01FNK,88.02FNK; 8)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳许用应力S=1.4, MPaMPaSKMPaMPaSKFEFNFFEFNF86.2384.138088.0][57.3034.150085.0][222111 9)计算大,小齿轮的 []FaSaFYY,并加以比较 01634.086.23879.118.2][01407.057.303569.1724.2][222111FSaFaFSaFaYYYY 大齿轮的数值大 (2)设计计算 mmmmmn75.101634.060.120114cos88.0106.5818.223223 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数nm 大于由齿跟弯曲疲劳强度计算的法面模数,取2nmmm,已可满足弯曲强度。 14.26214cos89.53cos11nmdZ 取1Z=26,则6.119266.4112ZiZ,取2Z=120。 4>.几何尺寸计算 (1)计算中心距 mmmmmZZan4.15014cos2212026cos221 将中心距圆整为151mm。 (2)按圆整后的中心距修正螺旋角 874141512212026arccos2arccos21amZZn 因值改变不多,故参数、K、HZ等不必修正。 (3)计算大、小齿轮的分度圆直径 mmmZdmmmZdnn4.24714cos2120cos6.5314cos226cos2211 (4)计算齿轮宽度 6.536.5311dbdmm 圆整后取mmB552;mmB601。 (二)低速级齿轮的设计 1.选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数。 1)按传动方案,选用直齿轮圆柱齿轮传动。 2)运输机为一般工作机器,转速不高,故选用8级精度 3)材料及热处理: 选择参考文献[2]表10-1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。 4)试选小齿轮齿数213Z,大齿轮齿数5.73215.3324ZiZ,取744Z 2.按齿面接触强度设计
mmd6.531
mmd4.2472
mmB552 mmB601
选用直齿轮圆柱齿轮传动。小齿轮材料为40Cr(调质),大齿轮材料为45钢(调质),精度等级为8 按参考文献[2]式(10-9a)进行试算,即 3211][132.2HEdtZuuKTd (1)确定公式内的各计算数值 1)试选Kt=1.3 2)选取齿宽系数Φd=1 3)小齿轮传递的转距mNT.2.364 4)查得材料的弹性影响系数12EZ189.8aMp 5)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HaMP;大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HaMP 6)计算应力循环次数 8111013.73840014.3176060hjLnN 8821009.25.31013.7N 7)查得接触疲劳寿命系95.093.021HNHNKK,; 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1,MPaMPaSKHNH58560093.0][1lim11 MPaMPaSKHNH5.52255095.0][2lim22 (2)计算 1)试计算小齿轮分度圆直径1td,有计算公式得 3211][132.2HEdtZuuKTd mm9.895.5228.1895.35.41102.2643.132.2323 2)计算圆周速度 smsmndvt49.11000604.3179.8914.31000601 3) 计算齿宽b mmdbtd9.899.8911
4)计算齿宽与齿高之比hb
模数 mmmmZdmtt28.4219.8931 齿高 mmmmmht63.928.425.225.2
34.963.99.89h
b
5)计算载荷系数K 已知载荷平稳,选取使用系数取1AK;
根据smv202.1,7级精度,查得动载系数85.0vK; 直齿轮,1FHKK; 用插值法查得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置时,423.1HK ;
由89.8hb,423.1HK得37.1FK,故载荷系数 21.1423.1185.01HHvAKKKKK 6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,得
mmmmKKddtt8.873.121.19.893311 7)计算模数 mmmmZdm18.4218.8731 3. 按齿根弯曲强度设计