传动装置的运动和动力参数计算.doc

一、 工作机转速和所需功率计算工作机（卷筒）转速（r/min） V工作机的移动式提升速度m/s D卷筒直径mmr/min工作机所需的工作功率（KW） F工作机的工作拉力或提升重力 KN KW二、 选择电动机1.确定电动机工作功率：工作机所需功率kw电动机至工作机传动装置总功率2.电动机的额定功率PN: PNPda=ge2be4cu2=0.9720.9840.9920.96=0.817=5.14kw3.确定电动机的转速nNn=ia=i1i2i3 i1i2i3各级合理传动比 二级圆柱斜齿轮传动比i=840nN=（840）72=5762880可选同步转速有1000r/min，1500r/min 可选选用Y132S4电机型号额定功率满载时电流满载时转速满载时效率满载时功率因数堵转电流/额定电流堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩质量Y132S455kw116A1140r/min87%0.857.02.22.368kg三、 分配转动比总转动比ia=nm/n=1440/72（r/min）=20该减速器为展开式减速器 查表可知：i1=5.5 ， i2=3.64四、 传动装置的动力和动力参数计算1 各轴转速 n=nm/i1 (r/min) n=n/i2=nm/(i1i2) r/min nm电动机满载转速 i电动机到轴的传动比 n=1440/5.5=262r/min n=72r/min2 各输入轴功率 P=Pd01=5.50.99=5.445kw P= P12=5.4450.970.98=5.176kw P=P23=5.1760.980.97=4.92kw P卷筒轴=P34=4.920.980.99=4.77kw3 各轴输出转矩=9550=36.48Nm4 轴输入转矩 T=Tdi001=36.11Nm T=Ti112=188.79Nm T=Ti223=653.26Nm卷筒轴输入转矩 T=T24=633.79Nm运动和动力参数计算结果表轴名效率PkW转矩TNm转速nr/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴5.536.4814400.970.980.990.98 轴55.55.44536.4836.11轴5.4455.17636.11188.79轴5.17644.92188.79653.26卷筒轴4.924.77653.26633.79五、 高速级齿轮传动设计1. 小齿轮材料为40Cr（齿面硬度180HBS），大齿轮材料为45#（齿面硬度240HBS），两者均调质。初选螺旋角=14，压力角=20。齿面精度为8级精度，带式运输机为一般工作机器。n1=1440r/min，n2=262r/min，i1=5.5。选小齿轮齿数为Z1=25，Z2=25i=255.5=137.5，取Z2=137。2. 按齿面接触疲劳强度设计d1t试选载荷系数KHt=1.3ZH=2.443计算重合度系数=20.562=29.67=22.53=1.987=1.64=0.663螺旋系数：查表取=1 Ze=189.8MPa1/2计算接触疲劳应力：查得小齿轮和大齿轮的解除疲劳极限分别为lilim1=600MPa,lilim2=550MPa。计算应力循环次数N1=60n1jLn=5.046109N2=N1/n=9.208108。查取接触疲劳强度系数：KHN1=0.89，KHN2=0.93。取失效效率为1%，安全系数S=1 1=534MPa2= 511.5MPa取=2=511.5MPa=31.99mm=1.246调整分度圆直径：圆周速度=2.412m/s齿宽=31.99mm计算实际载荷系数KH KA=1 根据V=2.412，8级精度，KV=1.14 由=2.26103N，=70.6100Nm，查表得=1.4 查表=1.446，=2.227实际载荷系数算得的分度圆直径d1=38.277mm 响应模数=1.486按齿面弯曲疲劳强度设计1） 确定公式中各参数的数值 试选载荷系数=1.3 计算=13.140=1.729=0.684 螺旋角系数=0.768 计算由当量齿数=27.367 =149.97，查图可得齿形系数=2.53，=2.07,=1.61,=1.83。查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为=500MPa，=380MPa，弯曲疲劳寿命系数=0.88，=0.90，取疲劳安全系数S=1.4。=314.29MPa=244.29MPa=0.013，=0.0155。因为大齿轮的大于小齿轮，所以取=0.0155 试算齿轮模数=1.064mm2） 调整齿轮模数 圆周速度=27.41mm=2.066m/s 齿宽=27.41mm 齿高h及宽高比b/h=2.394mm b/h=27.41/2.394=11.453） 计算实际载荷系数 根据V=2.066m/s，8级精度，查=1.1 由=2.63103N，=96.126100N/m，查表得=1.4 查表得=1.446，根据b/h=11.45，得=1.4。得载荷系数=2.1564） 按实际载荷系数算得的齿轮模数=1.259对比计算结果，由齿面解除疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中选取mn=1.5。=38.277，=24.8。取=25，则=137.5，取=137，和互为质数。几何尺寸计算1） 计算中心距=125.220mm考虑模数是增大后的，为此将中心距减小为圆整为125mm2） 按圆整后的中心距修正螺旋角=13.593） 计算小、大齿轮的分度