传动装置的运动和动力参数计算

一、工作机转速和所需功率计算工作机(卷筒)转速门①(r/min)60000V

兀DV一工作机的移动式提升速度m/sD一卷筒直径mm60000x60000x1.5兀x400=72r/min工作机所需的工作功率P3(KW)Pw=F・V F一工作机的工作拉力或提升重力KNPw=2.8x1.5=4.2kw二、选择电动机1.确定电动机工作功率：1.确定电动机工作功率：PdPw叩aPw一工作机所需功率kw门a一电动机至工作机传动装置总功率2.电动机的额定功率PN：PN>Pd门a=门ge2门be4门cu2门W=0.972x0.984x0.992x0.96=0.817PdPw4.2kwPd =_c,”=5.14kw门a 0.8173.确定电动机的转速n:nw=i=iiiiii一各级合理传动比N a123 123二级圆柱斜齿轮传动比i=8~40nN=(8~40)x72=576~2880可选同步转速有1000r/min,1500r/min可选选用Y132S-4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Y132S—45.5kw11.6A1140r/min87%0.857.02.22.368kg

三、分配转动比总转动比i=n/n=1440/72（r/min）=20该减速器为展开式减速器 查表可知：ii=5.5,i2=3.64四、传动装置的动力和动力参数计算各轴转速n=n/i(r/min)n=n/i=n/(ii)r/minnm—电动机满载转速 i—■'电动机到II轴的传动比n^=1440/5.5=262r/min n^=72r/min各输入轴功率 P[=Pd•门01=5.5x0.99=5.445kwPn=Pi•门12=5.445x0.97x0.98=5.176kwPGP]]•门23=5.176x0.98x0.97=4.92kwP卷筒轴=Pm•门34=4.92x0.98x0.99=4.77kw3.各轴输出转矩T3.各轴输出转矩Td9550史=9550x

n5.51440=36.48N•m44. i—m轴输入转矩卷筒轴输入转矩Ti=Td・i0•门01=36.11N•mT][=T[•ii•门12=188.79N•mTm=T][・i2.门23=653.26N•mT=Tm•门2•门4=633.79N•m运动和动力参数计算结果表轴名效率pkW转矩TN•m转速nr/min传动比i效率门输入输出输入输出电动机轴5.536.4814400.99I轴55.55.44536.4836.110.97II轴5.4455.17636.11188.79mi轴5.17644.92188.79653.260.98 卷筒轴4.924.77653.26633.790.98五、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a=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=25xi=25x5.5=137.5，取Z2=137。

按齿面接触疲劳强度设计；2KT\'I_©F试选载荷系数KHt=1.3Zh=2.443计算重合度系数气=arctan(tana'=20.562°aat1(arctan=arctan(tana'=20.562°aat1(arctanZcosaZ1+1 2h*cosP/=29.67°at2arccoscosa一 yZ+2h*cosPJ=22.53°©ZtanPn.()(ana 一tana，)+2n

ZCana七一tana，』&=0.663ga螺旋系数：Zp=螺旋系数：Zp=y'cOSP=0.985查表取虹1Ze=189.8MPai/2计算接触疲劳应力:hL查得小齿轮和大齿轮的解除疲劳极限分别为:Hl=600MPa,Hls=550MPa。计算应力循环次数N=60njL=5.046x109liliml hlilimZ 1 1nN2=N1/n=9.208x108。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=1HN1：Hliml=534MPaSe：hiim2=511.5MPaS取kLk!=511.5MPa

ditdit=31.99mmdcospZi调整分度圆直径：圆周速度V=丁:"t：%」=2.412m/s60x1000齿宽b=*ddit=31.99mm计算实际载荷系数khKa=1根据V=2.412,8级精度，KV=1.14=70.6<100N•m=70.6<100N•m，查表得Kh=1.4=r=2.26x103N,i④查表KHp=官46,KH=KAKv\aKHp*实际载荷系数算得的分度圆直径d1=38.277mm 响应模数m=di；0SP=1.486Lt

i按齿面弯曲疲劳强度设计'2KTYcos2p丫匚丫_,"nt>t"糖2 .-Hdi F1）确定公式中各参数的数值①试选载荷系数KFt=1.3计算丫£Pb=arctan(anpcosa)=13.140°£ =—"a =1.729av c0S2pbv 0.75Y£=0.25+—一=0.684av螺旋角系数Yp=i-£p岳=0.768

④计算旱斗由当量齿数Z =Z1 =27.367Z=Z2 =149.97,°F④计算旱斗由当量齿数Z =Z1 =27.367Z=Z2 =149.97,°F」 v1 COS3p v2COS3p查图可得齿形系数Y=2.53,丫=2.07,Y =1.61,Y =1.83。查得小齿轮Fa Fa2 Sa1 Sa2和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为-Flim1=500MPa，°Flim2=380MPa，弯曲疲劳寿命系数"=0.88,Kfn2=0.9O,取疲劳安全系数S*。、N1]°Flim1=314.29MPaS、州2二"Fiim2=244.29MPaSYr丫「

gS]=0.013， Fa2Sa|F1YlY「 Y「Ya^=0.0155。因为大齿轮的-|K大于小齿轮，所FF2以取』纣=0.0155F⑤试算齿轮模数■2KTYYcos2pfYYA: [白J1 d1 VF72）调整齿轮模数①圆周速度=1.064mmd==27.41mm1cosp兀dn60x1000=2.066m/s②齿宽b=8dd1t=27.41mm（ ③齿高h及宽高比b/hh=队二+C*4nt=2.394mmb/h=27.41/2.394=11.453）计算实际载荷系数KpF①根据V=2.066m/s，8级精度，查KV=1.1②由F=牛=2.63x103N，％^1=96.126<100N/m，查表得K=1.4t1 d b f以1③查表得KHp=1.446，根据b/h=11.45,得％=1.4。得载荷系数KF=KAKVKFa%KG4）按实际载荷系数算得的齿轮模数=1.259■KFt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°d]=38.277,Z="c°s°=24.8。取Z=25,则Z=i•Z=137.5,取Z=137，Z和1m 1 2 1 1 2 2nZ]互为质数。几何尺寸计算1） 计算中心距a=七+Z/n=125.220mm2cosp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P=arccos—1+'2~~n=1359°2a3） 计算小、大