机械设计基础课程设计ZDL3A(2)

3.传动零件的设计计算

3.1减速器以外的传动零件设计计算

设计链传动 1）确定链轮齿数 由传动比取

小链轮齿数 Z1=29-2i=24 因链轮齿数最好为奇数，取为25 大链轮齿数 Z2?iZ1?2.5?25?62.5 所以取 Z2=63 实际传动比 i?Z263??2.52 Z1252）确定链条节距 由式 P0?KAP KzKp查表得，工况系数KA?1.0 小链轮齿数系数 Kz?(取单排链，取Kp=1.0

P0?1.0?2.96?2.20kW

1.34?1.0Z11.08)?1.34 19因为n1?238.81r/min

查表得选链号No10A，节距p=15.875 3)计算链长

初选 a0=40p=40?15.875=635mm 链长

Lp?2a0z2?z1pz?z1263?2515.87563?252??(2)?2?40??()?124.9节 p2a02?26352?取 Lp=126节 4)验算链速

v?z1n1p25?240?15.875??1.588

60?100060?1000 V＜15 m/s 适合

5）选择润滑方式

按v=1.580m/s,链号10A，查图选用滴油润滑。 6）作用在轴上的力

1000P1000?3.01有效圆周力 Fe???1895.47N

v1.588作用在轴上的力FQ?1.2Fe?1.2?1895.47?2274.56N 7）链轮尺寸及结构

分度圆直径 d1?p15.875??126.62mm 18001800sinsinz125p15.875??318.482mm 00180180sinsinz263 d1?3.2 减速器以内的传动零件设计计算

设计齿轮传动

1） 材料的选择：

小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS，

大齿轮选用ZG310-570钢，正火处理，齿面硬度162—185HBS。 计算应力循环次数

N1?60n1jLh?60?960?1?(8?300?8?2)?2.74?108

2.76?109N1N2???6.9?108

i4查图11-14，ZN1=1.04 ZN2=1.13（允许一定点蚀）

由式11-15，ZX1=ZX2=1.0 取SHmin=1.0 由图11-13b，得

?Hlim1?570MPa,?Hlim2?440MPa 计算许用接触应力

?????Hlim1H1SZN1ZX1?5701.0?1.04?1.0?592.8MPa Hmin ??2H?2??HlimSZ440N2ZX2?Hmin1.0?1.13?1.0?497.2MPa

因??H?2???H?1，故取??H????H?2?497.2MPa

2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩T1?31240N?m

初取K2tZ?t?1.1，取?a?0.4，由表11-5得ZE?188.9MPa由图11-7得，ZH?2.5，减速传动，u?i?4.02; 由式（5-39）计算中心距a

a(u?1)Z?23KT1?HZEZ?Z?t?2???au????H???2?(4?1)31.1?31240?2.5?188.9?2?0.4?4??497.2??

?117.6由4.2-10,取中心距a=125mm。 a=125mm 估算模数m=(0.007~0.02)a=（0.875—2.5）mm

取标准模数m=2mm。 m=2.5mm 小齿轮齿数： z1?2a2m(u?1)??1252?(4.02?1)?24.9 取20

大齿轮齿数： z2=uz1=4.02?24.9?100.1 取 100

取z1=20，z2=80 z实际传动比i实?z2100z??4.00 125传动比误差

?i?i理?i实02?4.00i?100%?4..5%?5%，

理4.02?100%?0在允许范围内。

齿轮分度圆直径

d1?mz1?2?25?50mm

1=20，z2=80

d2?mz2?2?100?200mm

圆周速度v??d1n160?103???50?9606?103?2.51m/s

由表11-6,取齿轮精度为8级. (3) 验算齿面接触疲劳强度

按电机驱动,载荷平稳,由表11-3,取KA=1.0 由图11-2（a）， 按8级精度和vz1/100?2.512?25/100?0.63m/s， 得Kv=1.08。

齿宽b??aa?0.4?125?50mm。

由图11-3(a)，按b/d1=40/40=1.0,取 Kβ=1.08。 由表11-4，得Kα=1.1

载荷系数K?KAKvK?K??1.0?1.08?1.08?1.1?1.17 由图11-4，得??1?0.8，??2?0.92， 所以?????1???2?1.72 由图11-6得，Z??0.875 计算齿面接触应力

?H?Z2KT1u?1HZEZ?bd2?2.5?188.9?0.875?1u

2?1.17?3124050?502?4.02?14.02?353.12MPa???H??497.2MPa故在安全范围内。

（4）校核齿根弯曲疲劳强度 按Z1=25，Z2=100,

由图11-10得，YFa1=2.81，YFa2=2.2 由图11-11得，Ysa1?1.55，Ysa2?1.76 由图11-12得，Y??0.68

由图11-16（b），得?Flim1?210MPa，?Flim2?152MPa由图11-17，得YN1=1.0，YN2=1.0

由图11-18得,YX1=YX2=1.0。 取YST=2.0，SFmin=1.5 计算齿根许用弯曲应力

?????Flim1YST210?2F1SYN1YX1?Fmin1.5?1.0?1.0?280MPa ??2YSTF2???FlimY152?2SN2YX2?Fmin5?1.0?1.0?202N/mm21. ?2KT1F1?bdYY2?1.17?31240Fa1sa1Y??2.5?2.18?1.55?0.681mn50?50? ?48330MPa???F1??280MPa

故安全。?YFa2YSa22.2F2??F1YY?45.67??1.8F1Sa12.81?1.55 ?41.52MPa???F2??202MPa

故安全。（5） 齿轮主要几何参数 z1=25, z2=100, u=4.02， m=2mm，

d1?mz1?2.5?20?50mm, d2?mz2?2.5?80?200 mm

dh?a1?d1?2am?50?2?1.0?2.5?54mm, d2h?a2?d2?am?200?2?1.0?2.5?204mm

d?f1?d1?2(ha?c?)m?50?2(1.0?0.25)?2?45mm

d(h?f2?d2?2a?c?)m?200?2?(1.0?0.25)?2?195mm a=125mm

b2?b?50mm, b1=b2+(5~10)=56mm

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