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链式推爪驱动装置设计【全套4张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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定单395-链式推爪驱动装置设计【最终】
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图纸-CAD
低速级大齿轮-A3.dwg
总体方案-A1.dwg
输出轴-A3.dwg
链式推爪驱动装置装配图-A1.dwg
图纸-CAXA
低速级大齿轮-A3.exb
总体方案-A1.exb
输出轴-A3.exb
链式推爪驱动装置装配图-A1.exb
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链式 驱动 装置 设计 全套 cad 图纸 毕业论文 原创 资料
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摘 要

链式推爪是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。

本文首先根据设计参数及使用环境要求提出设计方案,然后对各组成部分进行了详细设计与校核,包括电机的选择、传动比的分配、V带传动设计、齿轮传动设计、轴及附件的设计,最后应用AutoCAD软件绘制了链式推爪驱动装置的装配图和主要零件图。

关键词:链式推爪;驱动装置;设计;校核


Abstract

Chain pawl is continuously running transportation equipment, metallurgy , mining , power, building materials and other heavy industry sector and the transport sector is mainly used to transport a large number of bulk goods, such as ore , coal, sand, powder, lumps and packaging good to items. Chain pawl is the best efficient continuous coal transportation equipment , compared with other transport equipment , not only has long-distance, large capacity , continuous conveyor , etc., and reliable operation, easy to automate , centralize control , especially for high yield and efficient mine , has become a key chain pawl efficient coal mining equipment mechatronics technology and equipment . Select the drive chain pawl design such as general machinery graduate design topics, we can develop the ability to independently solve practical engineering problems through this graduation is the basic theory and professional knowledge of the use of a comprehensive , we also design, computing and graphics capabilities have been fully trained .

Firstly, according to the design parameters and the proposed use of environmental requirements and design solutions , then each component in detail the design and verification, including the allocation of choice of the motor, gear ratio , designed V-belt drive design , gear design , shafts and accessories Finally, application of AutoCAD software to draw the chain drive pawl assembly drawing and major parts diagram .

Keyword: Chain pawl; Drive; Design; Check



目 录

摘 要I

AbstractII

第一章 绪论1

1.1 设计背景及意义1

1.2 常用机械传动类型及特点1

第二章 传动装置总体设计5

2.1 传动方案设计5

2.2 电动机的选择5

2.2.1选择电动机类型5

2.2.2 电动机容量的选择5

2.2.3 电动机转速的选择6

2.3 分配传动比7

2.3.1 总传动比计算7

2.3.2分配传动比7

2.4 传动装置的运动和动力参数计算7

2.4.1 各轴的转速7

2.4.2 各轴的输入功率7

2.4.3 各轴的输入转矩8

第三章 传动零件设计9

3.1 V带传动的设计9

3.1.1 V带的基本参数确定9

3.1.2带轮结构的设计11

3.2 高速级齿轮传动设计11

3.2.1 选精度等级、材料和齿数11

3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计12

3.2.3 按齿根弯曲强度设计13

3.2.4 几何尺寸计算15

3.3 低速级齿轮的设计16

3.3.1 选精度等级、材料和齿数16

3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计16

3.3.3 按齿根弯曲强度设计18

3.3.4 几何尺寸计算19

第四章 轴及其他附件的设计21

4.1  轴1的设计21

4.1.1 尺寸与结构设计21

4.1.2 强度校核21

4.2 轴2的设计24

4.2.1尺寸与结构设计24

4.2.2 强度校核25

4.3 轴3的设计30

4.3.1 尺寸及结构设计30

4.3.2 强度校核32

4.4  轴承及键的校核33

4.4.1 输入轴的轴承33

4.4.2 输入轴的键34

4.4.3 轴2的轴承34

4.4.4 轴2的键35

4.4.5 输出轴的轴承35

4.4.6 输出轴的键36

4.5 润滑与密封36

4.5.1 润滑方式的选择36

4.5.2 密封方式的选择36

4.5.3 润滑油的选择37

4.6箱体结构尺寸设计37

总 结39

参考文献40

致 谢41


第一章 绪论

1.1 设计背景及意义

链式推爪是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年,长距离、大运量、高速度的链式推爪的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。

选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。

技术参数:

驱动力F=3000N;

驱动速度υ=0.6m/s;

推爪直径D=300mm;

工作环境:

两班制,单向运转,载荷平稳,室内工作,使用寿命20年,一般机械厂批量生产。


内容简介:
链式推爪驱动装置设计 I 摘 要 链式推爪是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠 ,易于实现自动化、集中化控制 ,特别是对高产高效矿井,链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。 选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论 和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 本文首先根据设计参数及使用环境要求提出设计方案,然后对各组成部分进行了详细设计与校核,包括电机的选择、传动比的分配、 V带传动设计、齿轮传动设计、轴及附件的设计,最后应用 AutoCAD软件绘制了 链式推爪 驱动装置的装配图和主要零件图。 关键词: 链式推爪 ; 驱动装置 ; 设计;校核 nts链式推爪驱动装置设计 II Abstract Chain pawl is continuously running transportation equipment, metallurgy , mining , power, building materials and other heavy industry sector and the transport sector is mainly used to transport a large number of bulk goods, such as ore , coal, sand, powder, lumps and packaging good to items. Chain pawl is the best efficient continuous coal transportation equipment , compared with other transport equipment , not only has long-distance, large capacity , continuous conveyor , etc., and reliable operation, easy to automate , centralize control , especially for high yield and efficient mine , has become a key chain pawl efficient coal mining equipment mechatronics technology and equipment . Select the drive chain pawl design such as general machinery graduate design topics, we can develop the ability to independently solve practical engineering problems through this graduation is the basic theory and professional knowledge of the use of a comprehensive , we also design, computing and graphics capabilities have been fully trained . Firstly, according to the design parameters and the proposed use of environmental requirements and design solutions , then each component in detail the design and verification, including the allocation of choice of the motor, gear ratio , designed V-belt drive design , gear design , shafts and accessories Finally, application of AutoCAD software to draw the chain drive pawl assembly drawing and major parts diagram . Keyword: Chain pawl; Drive; Design; Check nts链式推爪驱动装置设计 III 目 录 摘 要 . I Abstract . II 第一章 绪论 . 1 1.1 设计背景及意义 . 1 1.2 常用机械传动类型及特点 . 1 第二章 传动装置总体设计 . 5 2.1 传动方案设计 . 5 2.2 电动机的选择 . 5 2.2.1 选择电动机类型 . 5 2.2.2 电动机容量的选择 . 5 2.2.3 电动机转速的选择 . 6 2.3 分配传动比 . 7 2.3.1 总传动比计算 . 7 2.3.2 分配传动比 . 7 2.4 传动装置的运动和动力参数计算 . 7 2.4.1 各轴的转速 . 7 2.4.2 各轴的输入功率 . 7 2.4.3 各轴的输入转矩 . 8 第三章 传动零件设计 . 9 3.1 V 带传动的设计 . 9 3.1.1 V 带的基本参数确定 . 9 3.1.2 带轮结构的设计 . 11 3.2 高 速级齿轮传动设计 . 11 3.2.1 选精度等级、材料和齿数 . 11 3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计 . 12 3.2.3 按齿根弯 曲强度设计 . 13 3.2.4 几何尺寸计算 . 15 3.3 低速级齿轮的设计 . 16 3.3.1 选精度等级、材料和齿数 . 16 3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 . 16 3.3.3 按齿根弯曲强度设计 . 18 3.3.4 几何尺寸计算 . 19 nts链式推爪驱动装置设计 IV 第四章 轴及其他附件的设计 . 21 4.1 轴 1 的设计 . 21 4.1.1 尺寸与结构设计 . 21 4.1.2 强度校核 . 21 4.2 轴 2 的设计 . 24 4.2.1 尺寸与结构设计 . 24 4.2.2 强度校核 . 25 4.3 轴 3 的设计 . 30 4.3.1 尺寸及结构设计 . 30 4.3.2 强度校核 . 32 4.4 轴承及键的校核 . 33 4.4.1 输入轴的轴承 . 33 4.4.2 输入轴的键 . 34 4.4.3 轴 2 的轴承 . 34 4.4.4 轴 2 的键 . 35 4.4.5 输出 轴的轴承 . 35 4.4.6 输出 轴的键 . 36 4.5 润滑与密封 . 36 4.5.1 润滑方式的选择 . 36 4.5.2 密封方式的选择 . 36 4.5.3 润滑油的选择 . 37 4.6 箱体结构尺寸设计 . 37 总 结 . 39 参考文献 . 40 致 谢 . 41 nts链式推爪驱动装置设计 1 第一章 绪论 1.1 设计背景及意义 链式推爪是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散 状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠 ,易于实现自动化、集中化控制 ,特别是对高产高效矿井,链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近 10年,长距离、大运量、高速度的链式推爪的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。 选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的 能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 技术参数: 驱动力 F=3000N; 驱动速度 =0.6m/s; 推爪 直径 D=300mm; 工作环境: 两班制,单向运转,载荷平稳,室内工作,使用寿命 20 年,一般机械厂批量生产。 1.2 常用机械传动类型及特点 ( 1) 带传动。 带传动根据带的截面形状不同,可分为平带传动、 V 带传动、同步带传动、多楔带传动等。 nts链式推爪驱动装置设计 2 传动形式分为开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动。 带传动的优点: 1.能缓和载 荷冲击。 2.运行平稳,噪声小。 3.制造和安装精度要求不高。 4.过载时将引起带在带轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏。 5.可增加带长以适应中心距较大的工作条件。 带传动的缺点: 1.有弹性滑动和打滑,使效率降低和不能保持准确的传动比, (同步带传动除外 ); 2.传递同样大的圆周力时,啮合传轮廓尺寸和轴上的压力比动大 ; 3.带寿命较短。 设计时注意要点: 1.多楔带和 V 型带传动时,两轮的对应槽要在一直线上 ; 2.多楔带和 V 型带传动时,两轮旋转轴要平行 ; 3.皮轮轮直径不能过小,以免减短皮带使用寿命 ; 4.皮带包角不能过小,以免 皮带打滑 ; 5.皮带要方便更换,因皮带是易损品。 ( 2) 齿轮传动 齿轮传动的分类:按轴的布置方式分为平行轴齿传动,相交轴齿轮传动,交错轴齿轮传动。 平行轴齿传动分为直齿轮传动、平行轴斜齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动、内齿轮传动。 nts链式推爪驱动装置设计 3 齿轮传动的优点: 1.工作可靠,使用寿命长 ; 2.瞬时传动比为常数。 3.传动效率高。 4.结构紧凑。 5.功率和速度适用范围很广。 齿轮传动的缺点: 1.制造成本高,精度要求高 ; 2.精度低时,振动和噪声较大 ;3.不宜用于轴间距离大的传动。 设计时注意要点: 1.选择合理的材料与加工 方法,(金属材料的加工方法有插齿、滚齿、压铸等,塑料材料的加工方法有注塑、滚齿 ; 2.两配合的齿轮的模数要一致。3.配合齿轮的旋转轴的位置关系精度要较高 ; 4.齿轮端面的接触面要尽量小 ; 5.传动速度比较快的场合尽理不要用直齿轮传动,以免噪音太大 ; 6.相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工,以免加工精度不一样而造成噪音过大 ; 7.齿轮本身强度要大于与所能受的负载。 ( 3) 蜗杆传动 蜗杆传动按蜗杆形状不同可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。蜗杆又分为阿基米德蜗杆 (ZA 型 ),渐开线蜗杆 (ZI 型 ),法 向直廓蜗杆 (ZN 型 )。 蜗杆传动的优点:结构紧凑、工作平稳、噪声小、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。 蜗杆传动的缺点:制造精度要求高,摩擦发热严重,一般要有冷却系统。传动效率低。 设计时注意要点: 1.相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工,以免加工精度不一样而造成噪音过大 ; 2.两配合的蜗轮与蜗杆的模数、螺旋角要一致 ;3.配合蜗轮与蜗杆的旋转轴的位置关系精度要较高 ; 4.转速不高和负载不是很大的场nts链式推爪驱动装置设计 4 合可以用斜齿轮代替蜗轮 ; 5.要注意有润滑和散热结构。 ( 4) 链传动 链传动的优点: 1.没有滑动 ; 2.工况相同时,传动尺寸比较紧凑 ; 3.不需要很大的张紧力,作用在轴上的载荷较小 ; 4.传动效率较高 ; 5.能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。 链传动的缺点: 1.只能用于平行轴间的传动 ; 2.瞬时速度不均匀,高速运转时不如带传动平稳 ; 3.不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用 ; 4.工作时有噪声 ;5.制造费用比带传动高。 设计时注意要点: 1.要注意链条的节距与链轮齿距的关系要一致 ; 2.两链轮的中心距与链条的长度关系要适当,链条不能太松或太紧 ; 3.链轮与链条要尽量采用常用标准件。 nts链式推爪驱动装置设计 5 第二章 传动装置总体 设计 2.1 传动方案设计 工作 参数:驱动力 F=3000N;驱动速度 =0.6m/s;推爪 直径 D=300mm; 工作环境: 两班制,单向运转,载荷平稳,室内工作,使用寿命 20 年,一般机械厂批量生产 。 从上述工作工作参数和环境看工作负载和速度均不大,并且载荷平稳,因此 采用V 带传动配合 直齿圆柱齿轮传动 即可满足要求,传动方案如下图: 图 2-1 传动简图 2.2 电动机的选择 2.2.1 选择电动机类型 电动机是标准部件。因为 室内工作 ,运动载荷平稳,所以选择 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 2.2.2 电动机容量的选择 1)运输 机所需要的功率P为: )(1 0 0 0 kWFvP nts链式推爪驱动装置设计 6 其中: F=3000N, V=0.6m/s 得 )(8.11 00 0 6.03 00 01 00 0 kWFvP 2) 电动机的输出功率0P为 )(0 kWpP 电动机至滚筒轴的传动装置总效率。 取 V 带传动效率 96.01 ,圆柱 齿轮传动 效率 98.02 , 球轴承 效率 99.03 ,联轴器的传动效率 99.04 , 链传动 效率 96.05 , 电动机至滚筒轴的传动装置总效率 为 : 85.06.909.9099.098.06.90 32433221 3) 电动机所需功率为: kWPP w 12.285.0 8.10 因有轻微震动 ,电动机额定功率 mP 只需略大于 0P 即可,查机械设计 手册 表19-1 选取电动机额定功率为 2.2kw。 2.2.3 电动机转速的选择 抓爪 轴工作转速: m i n/2.38m i n/30014.3 6.06 0 0 0 0106 4 rrD vn w 展开式 二级 减速器 推荐的 传动比为: 408i V 带的传动比为: 42带i 得总推荐传动比为: 16016带减 iii所以电动机实际转速的推荐值为: m in/6 1 1 22.6 1 1 rinn w 符合这一范围的同步转速为 750、 1000、 1500、 3000r/min。 综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性,选用同步转速 1500r/min 的电机。 nts链式推爪驱动装置设计 7 型号为 Y110L1-4,满载转速 min/1420 rn m ,功率 2.2kw 。 2.3 分配传动比 2.3.1 总传动比 计算 17.372.381 4 2 0 nnwmi 2.3.2 分配传动比 为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象,选 V 带传动比: 3带i ; 则减速器的传动比为: 39.12317.37 带减 iii ; 考虑两级齿轮润滑问题,两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为 1.3,取 21 3.1 ii 则: 439.123.13.11 ii; 1.3439.1212 iii 减 ; 2.4 传动装置的运动和动力参数计算 2.4.1 各轴的转速 1 轴 m i n/33.473314201 rinn m 带; 2 轴 m i n/33.1 1 8433.4 7 3112 rinn ; 3 轴 m i n/17.381.333.18223 rinn ; 链轮 轴 m in/17.3834 rnnn w 2.4.2 各轴的输入功率 1 轴 kwPP 035.296.012.2101 ; nts链式推爪驱动装置设计 8 2 轴 kwPP 9 7 5.199.098.00 3 5.23212 ;3 轴 kwPP 9 1 6.199.098.09 7 5.13223 ; 2.4.3 各轴的输入转矩 电机轴 mNnPTm 68.261 4 4 00 2 3.49 5 5 09 5 5 0 00 ; 1 轴 mNnPT 03.64576862.39 5 5 09 5 5 0111 ; 2 轴 mNnPT 7.2 4 81 4 475.39 5 5 09 5 5 0222 ; 3 轴 mNnPT 33.77772.4464.39 5 5 09 5 5 0333 ; 汇总如下 列表 轴名 功率 kwP/ 转矩 mNT / 转速 min)/( rn 电机轴 2.12 14.26 1420 1 2.03 40.96 473.33 2 1.975 159.40 118.33 3 1.916 479.38 38.17 nts链式推爪驱动装置设计 9 第三章 传动零件设计 3.1 V带传动的设计 3.1.1 V 带的基本参数 确定 1) 确定计算功率 cP : 已知: kwP 12.2 ; min/1420 rn m ; 查机械设计基础表 13-8 得工况系数: 2.1AK ; 则: kwkwPKPAc 76.212.23.1 2) 选取 V 带型号: 根据cP、mn查机械设计基础图 13-15 选用 A 型 V 带 , 3) 确定大、小带轮的基准直径dd( 1)初选小带轮的基准直径: mmd d 751 ; ( 2)计算大带轮基准直径: mmdid dd 5.22002.0175302.0112 )()(带 ; 圆整取 mmd d 2242 ,误差小于 5%,是允许的。 4) 验算带速: smsndv md /)25,5(/57.5100060 14207514.3100060 1 带的速度合适。 5) 确定 V 带的基准长度和传动中心距: 中心距: )(2)(7.0 21021 dddd ddadd 初选中心距 mma 4000 ( 2)基准长度: nts链式推爪驱动装置设计 10 mmaddddaL ddddd3.12834004)75224()22475(214.340024)()(22202122100对于 A 型带选用 mmLd 1250( 3)实际中心距: mmLLaa dd 3832 3.128312504002 00 6) 验算主动轮上的包角 1 : 由add dd 3.57)(1 8 0121 得 1 2 07.1 5 73 8 3 3.57)752 2 4(1 8 01 主动轮上的包角合适。 7) 计算 V 带的根数 z : LAr KKPPPKPPz c)( 00 min/1420 rn m , mmd d 751 查机械设计基础表 13-3 得 : kwP 68.00 ; ( 2) 3m in/1420 带, irn m,查表得: kwP 17.00 ; ( 3)由 7.1571 查表得,包角修正系数 94.0K ( 4)由 mmL d 1250 ,与 V 带型号 A 型查表得: 93.0LK 综上数据,得 71.393.094.0)17.068.0(76.2 z取 104 z 合适。 8) 计算预紧力 0F (初拉力): 根据带型 A 型查机械设计基础表 13-1 得: mkgq /1.0 nts链式推爪驱动装置设计 11 NqvkzvPF c9.10557.51.0194.05.257.5476.250015.25002209) 计算作用在轴上的压轴力 QF : NZFF Q2.8 3 127.1 5 7s in9.1 0 5422s in2 10其中 1 为小带 轮的包角。 10) V 带传动的主要参数整理并列表: 带型 带轮基准直径 (mm) 传动比 基准长度 (mm) A 751 dd 2242 dd 3 1250 中心距( mm) 根数 初拉力 (N) 压轴力 (N) 383 4 105.9 831.2 3.1.2 带轮结构的设计 1) 带轮的材料: 采用铸铁带轮(常用材料 HT200) 2) 带轮的结构形式: V 带轮的结构形式与 V 带的基准直径有关。小带轮接电动机,较小751 dd,所以采用实心式结构带轮。 3.2 高速级 齿轮传动设计 3.2.1 选精度等级、材料和齿数 采用 7 级精度 , 选择小齿轮材料为 45(调质)硬度为 280HBS,大齿轮材料为45(调质)硬度为 240HBS,两者材料硬度差为 40HBS。 选小齿轮齿数 181 Z nts链式推爪驱动装置设计 12 大齿轮齿数 72184122 ZiZ 3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式进行试算,即 3 211 )(132.2HEdtt ZuuTkd 1) 确定公式各计算数值 ( 1)试选载荷系数 3.1tK ( 2)计算小齿轮传递的转矩 mNT 96.402 ( 3)小齿轮相对两支承非对称分布,选取齿宽系数 8.0d ( 4)由表 6.3 查得材料的弹性影响系数 2/18.189 MPaZ E ( 5)由图 6.14 按齿面硬度查得 小齿轮的接触疲劳强度极限 MPaH 6001lim 大齿轮的接触疲劳强度极限 MPaH 5502lim ( 6)由式 6.11 计算应力循 环次数 911 1073.2)283 0 020(133.4 7 36060 hjLnN 892 1082.64 1073.2 N ( 7)由图 6.16 查得接触疲劳强度寿命系数 9.01 NZ 93.02 NZ ( 8)计算接触疲劳强度许用应力 取失效概率为 1,安全系数为 S=1,由式 10-12 得 M P aM P aSZ HNH 5406009.01l i m11 M P aM P aSZ HNH 5.51155093.02l i m22 ( 9)计算 nts链式推爪驱动装置设计 13 试算小齿轮分度圆直径 td1 , 代入 H 中的较小值 mmd t 3.52)5.511 8.189(458.0 1096.403.132.2 3 231 计算圆周速度 v smndv t /13.06 0 0 0 0 0 33.4733.5214.3100060 11 计算齿宽 b mmdb td 84.413.528.01 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数 mmZdm tnt 91.2183.5211 齿高39.655.6/84.41/ 55.691.225.225.2 hb mmmh nt计算载荷系数 K 根据 smv /13.0 , 7 级精度,查得动载荷系数 01.1VK 假设 mmNbFK tA /100/ ,由表查得 0.1 FH KK 由于载荷平稳, 由表 5.2 查得使用系数 1.1AK 由表查得 2935.1HK 查得 故载荷系数 3064.12935.10.101.11.1 HHVA KKKKK ( 10)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式可得 mmKKdd tt 38.523.1/3064.13.52/ 3311 ( 11)计算模数 mmZdm 91.218/38.52/ 11 3.2.3 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 nts链式推爪驱动装置设计 14 3 2112FSFdn YYZKTm ( 1)确定公式内的计算数值 由图 6.15 查得 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE 5001 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE 3802 由图 6.16 查得弯曲疲劳寿命系数 85.01 NZ 88.02 NZ 计算弯曲疲劳许用应力 取失效概率为 1,安全系数为 S=1.3,由式得 M P aSZ FENF 92.3263.1 50085.0111 M P aSZ FENF 23.2573.1 38088.0222 计算载荷系数 4.126.10.101.11.1 FFVA KKKKK ( 2)查取齿形系数 由表 6.4 查得 91.21 FaY 24.22 FaY ( 3)查取应力校正系数 由表 6.4 查得 53.11 SaY 75.12 SaY ( 4)计算大小齿轮的 FSaFaYY,并比较 0 1 5 2 4.023.2 5 775.124.20 1 3 6 2.092.3 2 653.191.2222111FSaFaFSaFaYYYY 大齿轮的数据大 ( 5)设计计算 nts链式推爪驱动装置设计 15 mmm 89.101524.0188.0 1096.404.123 2 3 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,可取有弯曲强度算得的模数 1.89mm 并圆整为标准值取 m=2.0mm 并 按接触强度算得的分度圆直径 mmd 38.521 算出小齿轮齿数 19.262/38.52/11 mdZ 取 271 Z 大齿轮齿数 1 0 8274122 ZiZ 取 1082 Z 3.2.4 几何尺寸计算 ( 1)计算分度圆直径 mmmZdmmmZd2162108542272211 ( 2)计算中心距 mmdda 1 3 52/)2 1 654(2/)( 21 ( 3)计算齿宽宽度 mmdb d 2.43548.01 取 45mm 序号 名称 符号 计算公式及参数选择 1 齿数 Z 27, 108 2 模数 m 2mm 3 分度圆直径 21dd mmmm 216,54 4 齿顶高 ah mm2 5 齿根高 fh mm5.2 6 全齿高 h mm5.4 7 顶 隙 c mm5.0 8 齿顶圆直径 21 dd mmmm 220,58 9 齿根圆直径 43 ff dd mmmm 211,49 10 齿宽 B1,B2 50mm,45mm 11 中心距 a mm135 nts链式推爪驱动装置设计 16 3.3 低 速级齿轮的设计 3.3.1 选精度等级、材料和齿数 采用 7 级精度 , 选择小齿轮材料为 45(调质)硬度为 280HBS,大齿轮材料为45(调质)硬度为 240HBS,两者材料硬度差为 40HBS。 选小齿轮齿数 201 Z , 大齿轮齿数 6262201.3 2122 ZZiZ 取 3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式 进行试算,即 3 211 )(132.2HEdtt ZuuTkd 1) 确定公式各计算数值 ( 1)试选载荷系数 3.1tK ( 2)计算小齿轮传递的转矩 mNT 4.1592 ( 3)小齿轮相对两支承非对称分布,选取齿宽系数 8.0d ( 4)由表 6.3 查得材料的弹性影响系数 2/18.189 MPaZ E ( 5)由图 6.14 按齿面硬度查得 小齿轮的接触疲劳强度极限 MPaH 6001lim 大齿轮的接触疲劳强度极限 MPaH 5502lim ( 6)由式 6.11 计算应力循环次数 811 108.6)283 0 020(133.1 1 86060 hjLnN 882 102.21.3 108.6 N ( 7)由图 6.16 查得接触疲劳强度寿命系数 93.01 NZ 96.02 NZ ( 8)计算接触疲劳强度许用应力 nts链式推爪驱动装置设计 17 取失效概率为 1,安全系数为 S=1,由式 10-12 得 M P aM P aSZ HNH 55860093.01l i m11 M P aM P aSZ HNH 52855096.02l i m22 ( 9)计算 试算小齿轮分度圆直径 td1 ,代入 H 中的较小值 mmd t 1.82)528 8.189(1.3 1.48.0 104.1593.132.2 3 231 计算圆周速度 v smndv t /51.06 0 0 0 0 0 33.1181.8214.3100060 11 计算齿宽 b mmdb td 7.651.828.01 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数 mmZdm tnt 11.4201.8211 齿高1.725.9/7.65/ 25.911.425.225.2 hb mmmh nt计算载荷系数 K 根据 smv /51.0 , 7 级精度,查得动载荷系数 01.1VK 假设 mmNbFK tA /100/ ,由表查得 0.1 FH KK 由于载荷平稳, 由表 5.2 查得使用系数 0.1AK 由表查得 2935.1HK 查得 26.1FK 故载荷系数 3 0 6 4.12 9 3 5.10.101.10.1 HHVA KKKKK nts链式推爪驱动装置设计 18 ( 10)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由 式可得 mmKKdd tt 23.823.1/3064.11.82/ 3311 ( 11)计算
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