卷扬机的机械系统的结构设计(3)

⑵卷扬机为一般工作机器,速度不高故选用7级精度(GB/0095-88)

⑶材料选择:由表10-1 选择小齿轮的材料为40Cr(调质)硬度

280HBS,大齿轮的材料为45(调质)硬度为240HBS 〈〈西北工业大学七版〉〉

⑷ 初选小齿轮数为

Z2?u?Z1?25?4.26?106

25 则大齿轮数为

⒉按齿面接触强度设计 200页

⑴确定各计算数值 ①试选载荷系数Kt?1.3 ②

小

齿

轮

的

传

N?m

da?2.323kt?T1u?1ZE2?()?du??H?……………《机械设计》

ZE?弹性影响系数递转矩

P10.96?1031T1?9500??9500??2.00?105n521.42③由表10-7选取齿宽系数为 Фd=1 〈〈西北工业大学七版〉〉

④由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8

⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的疲劳强度极限为

10

mpa

12

600mpa

撒齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim?550mpa 〈〈西北工业大学 七版〉〉

⑥由式10-31计算应力循环次数 N1 =60*njLn =7.5×108

7.5?108?1.76?108 N2?4.26 ⑦查图 10-19查得接触疲劳寿命系数为KHN?0.91KHN2?0.93

⑧计算接触疲劳许用应力,取失效概率1% 安全系数s=1.05 由齿轮许用应力计算式(10-12) 〈〈西北工业大学 〉〉

??H1??KHN1??Hlim1?0.9?600mpa?514.3

s1.05mpa??H2??KHN2??Hlim2s?0.93?550mpa?487.1mpa1.05

⒊计算

⑴ 计算小齿轮分度圆直径d1t代入??H? 中的较小值

kt?T1u?1ZE21.3?2?1054.26?1?189.8?da?2.323?()?2.32????82.38mm ?du??H?14.26?487.1?2 ⑵计算圆周速度 V??d1t?n160?1000???82.38*521.4260?1000?2.24m

s ⑶计算齿宽b b??d?d1t?1?82.38?82.38 ⑷计算齿宽和齿高之比bh

mm

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模数 mt?d1t82.38??3.29mm z125 齿高 h?2.25?mt?2.25?3.29?7.40mm bh? ⑸计算载荷系数

根据v=2.24 m/s 七级精度 由图10-8查得动载荷 kv?1.4

直齿轮假设 kAFt/b?100N/M 由表10-3查得

KH???1.1

82.38?11.13mm 7.40 由表10-2查得使用系数 KA?1.50

由表10-4查7级精度,小齿轮相对支承非对称布置时 KH??1.12?0.18(1?0.6)?0.23?10?3?82.38?1.42 由b/h=11.13 KH??1.42 查图10-13得KF??1.26故k

k?kA?kV?kH??kH??1.5?1.4?1.42?1.1?3.28 ⑹ 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径有 d1?d1t3k3.128?82.383?112.14kt1.31mm

⑺ 计算模数 m?d1z?4. 根据齿根弯曲强度校核 由式 ?F?112.14?4.48 25kFt?YFa?YSa???F?………………《机械设计》bm197页〈〈西北工业大学 〉〉

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k 载荷系数 YFa 齿形系数 YSa 应力校正系数 ⑴ 确定式中的各系数

Ⅰ 由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲强度极限?FE1?500Mpa 大齿轮的弯曲疲劳强度极限

?FE2?380Mpa

Ⅱ 由图10-18查得疲劳寿命系数 KFN1=0.91 KFN2=0.94 Ⅲ 计算弯曲许用应力

取弯曲疲劳许用系数为 s=1.5 由式10-12得

??F?1?KFN1??FE1?0.91?500?303.3 ???F2S1.5K??0.94?380 ?FN2FE2?238.13MpaS1.5Mpa Ⅳ 计算载荷系数k

K?Ka?Kv?KF??KF??1.5?1.4?1.1?1.24?2.86 Ⅴ 查取齿形系数 由表 10-5查得 YFa1=2.62 YFa2=2.18 Ⅵ 查取应力校正系数 由表10-5 YSa1=1.59 YSa2=1.79 则对于小齿轮 由 ?F1?kFt?YFa?YSa?100?303.3mpa bm 据上数据得 应该增加齿数 降低模数

故选m=2 z1=35 查表取 YFa=2.45 YSa=1.65 则计算得到 ?F1?303.3mpa

对于大齿轮 Z2=iz1=35*4.26=149mm

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d2?m?z2?149?2?298mm0.5则 选大齿轮的齿宽系数为b2?298?0.5?82.5

计算得到大齿轮的强度足够大

低速级的齿轮设计

1.1)选用直齿圆柱齿轮传动 2)对于其速不高,故选7级精度

3)材料选择,选小齿轮的材料为40Cr硬度为280HBS 大齿轮的材料为45(调质)硬度为240HBS

4)选小齿轮的齿数为25 则大齿轮的齿数为Z=20*3.05=61 2.按齿面接触强度设计

K?Tu?1?z1?? d1t?2.323t1? ?????du???H??2 ⑴确定式中各参数 1) 选定载荷系数Kt=1.3 2) 计算小齿轮传递的转矩 3) 由表10-7选取齿宽系数 ?d?1

4) 由表10-6查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8 Mpa1/2 5) 由图 10-21d按齿面硬度查得 小齿轮的疲劳强度极限为

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