零件的设计计算及校核

第五章 零部件的设计计算及校核5.1 齿轮箱传动部件的设计在设计齿轮箱时，合理的分配各级传动比是很重要的，因为它将影响齿轮箱的的轮廓尺寸和重量以及润滑的条件。传动比分配的基本原则是：1）使各级传动的承载能力近于相等；2）使各级传动中的大齿轮浸入油中的深度大致相近，从而使润滑最为简便；3）使齿轮箱或得最小的外形尺寸或重量。在这里，只需一个单级的圆柱齿轮减速器即可达到传动的要求。根据齿轮箱前后传递的转速和功率，设定小齿轮轴的转速为1550r/min，大齿轮轴的转速为620r/min，因此，齿轮箱的传动比为1:2.5。传动功率P=6kW。下面进行齿轮传动的设计：齿数和精度等级 取z1=20, z2=2.520=50 z1=20,z2=50 选8级精度使用寿命K 查手册得 K=1.25动载系数 K 查手册得 K=1.08齿间载荷分布系数 K 查手册得估计100N/mm 齿向载荷分布系数 =1.88载荷系数K K=3.17 转矩 =36.96387弹性系数 查手册得 =189.8节点区域系数 查手册得 =2.5接触疲劳极限 查手册得 =1186MPa =1186MPa接触最小安全系数 查手册得 =1.1总工作时间 =6000h应力循环次数 估计，侧指数m=8.78 = 原估计应力循环次数正确 =接触寿命系数 查手册得 =1.0=1.15许用接触应力 1078MPa 1240MPa 小轮大端分度圆直径 取 验算圆周速度及 （与原估计相符）确定传动主要尺寸大端模数m 查表取m=3.0 m=3.0实际大端分度圆直径 =60.0mm =150.0mm锥距R R=80.78mm齿宽b 取b1=30mmb2=25mm齿根弯曲疲劳强度计算齿形系数 查手册得 =3.02 =2.18应力修正系数 查手册得 =1.57 =1.95重合度系数 =0.70齿间载荷分布系数 由于 dK=30mm，合适6. 初定中心距a0按要求a0p=740/19.05=38.845在3050之间，合适7. 链节数Lp带入数据计算得Lp=104.63 取Lp=104节8. 链条长度LL=p*Lp=19.05*104=1981.2mm9. 理论中心距a=19.05（2*104-19-38）*0.249=736.26mm按=（104-19）/(38-19)=4.47，查手册得Ka0.24910. 实际中心距=a-a=736.26-0.003*736.26=734.05mm11. 链速=2.896m/s12. 有效圆周力Ft=（1000*4）/2.896=1381.2N13. 作用在轴上的力F=1.15*1*1381.2=1588.4Nl 传动链的设计传动功率P=6kW，主动轮转速为480r/min，从动轮转速为620r/min，中心距290mm，小链轮轴孔直径dk=38mm。1. 实际传动比ii=620/480=1.2922. 链轮齿数小链轮齿数 取z1=24大链轮齿数 z2=iz1=1.292*24=313. 计算功率PcPc=（1*6）/1.287=4.66kW查表KA=1；齿轮系数Kz=1.2874. 节距p按Pc=4.66kW，n1=620r/min，查手册得链的型号为12A，即p=19.05mm。5. 检验小链轮轴孔直径查手册得dKmax=62mmdK=38mm，合适6. 初定中心距a0a0p=290/19.05=15.22a0min 合适7. 链节数Lp带入数据计算得Lp=57.9 取Lp=58节8. 链条长度LL=p*Lp=19.05*58=1104.9mm9. 理论中心距a=19.05（2*58-24-31）*0.249=289.35mm按=（58-24）/(31-24)=4.86，查手册得Ka0.24910. 实际中心距=a-a=289.35-0.003*289.35=288.48mm11. 链速=1.488m/s12. 有效圆周力Ft=（1000*6）/1.488=4032.3N13. 作用在轴上的力F=1.15*1*4032.3=4637.1Nl 传动链的设计传动功率P=3kW，主动轮转速为480r/min，从动轮转速为720r/min，中心距380mm，小链轮轴孔直径dk=38mm。1. 实际传动比ii=720/480=1.52. 链轮齿数小链轮齿数 取z1=18大链轮齿数 z2=iz1=1.5*18=273. 计算功率PcPc=（1*3）/0.943=3.18kW查表KA=1；齿轮系数Kz=0.9434. 节距p按Pc=3.18kW，n1=720r/min，查手册得链的型号为12A，即p=19.05mm。5. 检验小链轮轴孔直径查手册得dKmax=62mmdK=38mm，合适6. 初定中心距a0a0p=380/19.05=20.01a0min 合适7. 链节数Lp带入数据计算得Lp=62.6 取Lp=62节8. 链条长度LL=p*Lp=19.05*62=1181.1mm9. 理论中心距a=19.05（2*62-18-27）*0.249=374.73mm按=（62-18）/(27-18)=4.89，查手册得Ka0.24910. 实际中心距=a-a=374.73-0.003*37