带式运输机机械传动装置设计课程设计(编辑修改稿)

带式运输机机械传动装置设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

Cr（调质后表面淬火），大齿轮用 45 钢（调质后表面淬火），齿轮按 7级精度设计。 低速级齿轮传动设计 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）根据设计要求，选用直齿圆柱齿轮，压力角取 20176。 2）低速级齿轮速度相对较低，工作相对平稳，对齿轮要求低些，故参照书 p205 表 106 选用 8级精度。 3）材料选择。 查书 p191 表 101，大小齿轮均选用 45 钢（调质后表面淬火），齿面硬度 240HBS。 4） 参照书 p205，初选小齿轮齿数 z1 = 24，大齿轮齿数z2 = i2z1 = 24 = z2 = 69 按齿面接触疲劳强度计算 (1)由书 p203 式（ 1011）试算小齿轮分度圆直径，即 d1t = √2KHtT1∅du:1u (ZHZEZε[σH] )23 Z1 = 26 Z2 = 105 α = 20176。 β=176。 mmb 601  542 b mm 15 1)确定公式中的各参数值 ① 试选载荷系数 KHt = ② 小齿轮传递的转矩 T2 = 229670Nmm ③ 由书 p206 表 107 选取齿宽系数 ∅^ = ④ 由书 p203 图 1020 查得区域系数 ZH = ⑤ 由书 p202 表 105 查得材料的弹性影响系数 ZE = 12 ⑥ 由书 p202 式 109 计算接触疲劳强度用重合度系数 Zε。 α[1 = cos。 1[z1 cosα (z1 +2h[∗)⁄ ] =cos。 1[24cos20176。 /（ 24+2 1） ] = 176。 α[2 = cos。 1[z2 cosα (z2 + 2h[∗)⁄ ] = cos。 1[69cos20176。 /(69+ 21） ] = 176。 ε[ = [z1(tanα[1 − tanα‘)+ z2(tanα2 − tanα’)]/2π = [24(176。 −tan20176。 )+69( − tan20176。 )]/2π = zε = √4。 εα3 = √4。 = ⑦ 计算接触疲劳许用应力 [σ H]。 由 书 p211 图 1025（ d） 查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限均为1limH = 2limH =550Mpa。 由 书 p209 式 1015 计算应力循环次数： hjLnN 11 60 =601201(28 30010) = 108 N2 = N1i1= 1086924= 108 由 书 p208图 1023查得接触疲劳寿命系数 1HNK =， 2HNK = 取失效率为 1%，安全系数为 S=1，由 书 p207 式 1014 得 [σH]1 = KHN1σHlim1S =5501 = 517Mpa [σH]2 = KHN2σHlim2S = 5501 = 16 取 1][ H 、 2][ H 中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 ][ H [σH]1 =517Mpa 2）试算小齿轮分度圆直径 d1t ≥ √2KHtT1∅du:1u (ZHZEZε[σ] )23 = √[2 （ 69/24） :169/24 ( )2]3 = （ 2）调整小齿轮分度圆直径 1）计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度 v。 v= πd1tn1601000 =π 120601000 m s⁄ = s⁄ ②齿宽 b。 tddb 1 = = 2）计算实际载荷系数 KH ①由 书 p192 表 102查得使用系数 AK =。 ②根据 v = 、 8 级精度，由 书 p194 图 108 查得动载系数 kv =。 ③齿轮的圆周力 ，由 p198 式 1013得 Ft1 = 2T1^1t= 2 = 103N, kAFt1\ = = 100𝑁/𝑚𝑚,查 书 p195表 103得齿间载荷分配系数 kHα = ④由 书 p196 表 104 用插值法查得 8 级精度、小齿轮 非对称布置时，齿向载荷分布系数 kHβ = ，由书 p192 式 102得 载荷系数为 kH = kAkvkHα kHβ = = 3）由式 书 p204 式 1012 可得实际载荷系数算得的分度圆直径 17 d1 = d1t√kHkHt3 = √3 = 及相应的齿轮模数 m = ^1z1= = 按齿根弯曲疲劳强度设计 （ 1）由 书 p200 式 107 试算齿轮模数，即 3 211 ][*2FSaFadFtnt YYz YTKm   1)确定公式中的各参数值。 ① 试选载荷系数 kFt =。 ② 由书 p200 式 105，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数 Yε。 Yε = + α= + = ③ 计算 ][ FSaFaYY。 由书 p200 图 1017 得 齿形系数 1FaY ， 2FaY 由 书 p201图 1018的外齿轮应力修正系数 1SaY =， 2SaY =。 由 书 p209图 1024c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限为 σFlim1 = σFlim2 = 380Mpa 由 书 p208 图 1022 查得弯曲疲劳寿命系数 FNK ， FNK。 取弯曲疲劳安全系数 s=（ p207），由 书 p207 式 1014得 SK FFNF 1lim11][   =  Mpa SK FFNF 2lim22][   =  111 ][FSaFaYY =  222 ][FSaFaYY =  18 因为小齿轮的][ FSaFaYY比大齿轮大，所以取 ][ FSaFaYY 2)试算齿轮的模数 3 211 ][2   SaFadFtt YYz YTKm  3 2 0 17 6 29 67   = （ 2）调整齿轮模数 1）计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度 v d1 = mtz1 = 24 = v = π d1n1601000 = π 120601000 m s⁄ = s⁄ ②齿宽 b mm1 6 8  db d ③齿高 h及宽高比 b/h h = (2ha∗ + C∗)mnt = (21 +) = b h⁄ = = 2)计算实际的载荷系数 kF。 ①根据 v = s⁄ 、 8级精度，由 书 p194 图 108 查得动载系数 kv =。 ②由 Ft1 = 2T1d1= 2 = 103N, kAFt1b = 103 = 100𝑁/𝑚𝑚𝑚𝑚,查 书 p195 表103得齿间载荷分配系数 kFα =。 ③由 书 p196 表 104 用 插值 法查 得 kHβ = ，结合b h⁄ = 书 p197 图 1013 得 kFβ =。 19 则载荷 系数 kF = kAkvkFαkFβ = = 3)由 书 p204 式 1013， 可得按实际载荷系数算得的齿轮模数 m = mt√kFkFt3 = √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， 由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲疲劳强度 ，从机械原理 p130 标准模数（ GB 135720xx）就近取为；为同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 d1 =。 即： z1 = ^1m = = ,取 z1 = 37 故 z2 = i2z1 = 37 = 取 z2 = 107，两者互质。 几何尺寸计算 （ 1） 计算分度圆直径 d1 = z1m= 37 = d2 = z2m = 107 = (2)计算中心距 a = (^1:^2)2 = : = 180mm （ 3） 计算齿轮宽度  db d 考虑到不可避免的安装误差，为保证设计齿宽 b 和节省材料，一般将小齿轮加宽 5~10mm，取 b2 = 102mm,b1 = 107mm 圆整中心距后的强度校核 （ 1）齿面接触疲劳强度校核 按前述类似做法，先 按书 p203 计算式 1010 中的各个参数。 为了节省篇幅，这里仅给出 简要过程及 计算结果： 查 p192 表 102得 KA = ， 查 p194 图 108 得 𝐾𝑉 = ,查书 p195 表 10−3 得 KHα = ,KHβ = ,则 KH = KA𝐾𝑉KHαKHβ = , T1 =229670Nmm， ∅d = ， d1 = ， u = ， 查书 p203 图 1020 模 数 m= b1 =107mm b2 =102mm 20 得 ZH = ， ZE = 12， Zε = ，将它们代入式 1010，得到 σ H = √2kHT1∅dd13u:1u2 zHzEzε =√2 : =515Mpa[σH] 满足齿面接触疲劳强度条件。 （ 2）齿根弯曲疲劳强度校核 按前述类似做法，先 按书 p218 计算式 1017 中的各个参数。 为了节省篇幅，这里也仅给出计算结果： KA = ， 𝐾𝑉 =， KFα = ,KFβ = ,KF = KA𝐾𝑉KFαKFβ = ， T1 =,229670Nmm,查图 1017 得 YFa1 = ,YFa2 = 10−18 得 YSa1 = , ,YSa2 = , ∅d = ,mn = ,Z1 =37。 将它们代入式 106，得到 σ F1 = 2kFT1YFa1Ysa1Yε∅dm3z12= 2229670372 =107Mpa[σ F]1 σ F2 = 2kFT1YFa2Ysa2Yε∅dm3z12= 2229670372 =106Mpa[σ F]2 齿根弯曲疲劳强度满足要求 主要设计结论 齿数 Z1 = 37,Z2 = 107,模数 m=,压力角 α = 20176。 ,变位系数 x1 = x2 = 0，中心距 a=180mm，齿宽 mmb 1071  ， 1022 b mm。 两个 齿轮 均选用 45 钢（调质后表面淬火），齿轮 按 8级精度设计。 第 7 章 减速箱装配草图设计 齿轮在箱体中的工作位置设计 齿轮在减速箱中的工作位置如下图 : 21 输入轴结构设计 求输入轴上的功率 p1，转速 n1和转矩 T1 由前面步骤知， p1 = 3kw,n1 = nmiv= 1440315106= min,T1 = 9550。