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例题10-1 如图10-26所示,试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已知输入功率p=12kw,小齿轮n1=980rmin,齿数比u=3.4,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 解:1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
(1)按图10-26所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,压力角取为20°。 (2)带式输送机为一般工作机,参考表10-6,选用7级精度。
(3)材料选择。由表10-1,选择小齿轮材料为40Cr(调质),齿面硬度280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度240HBS。
(4)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.4*24=81.6,取z2=82。 2、按齿面接触疲劳强度设计
?2KTu?1?ZZZHt1HE????(1)由式(10-11)试算小齿轮分度圆直径,即d1t?3???du????H??1)确定公式中的各参数值
①试选KHt????2?? ???1.3
②计算小齿轮传动的转矩
T1?9.55?106Pn1?9.55?106?12980N?mm?1.169?10N?mm
③由表10-7选取齿宽系数?d5?1。
④由图10-20查得区域系数ZH?2.5。
⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa12。
⑥由式(10-9)计算解除疲劳强度用重合度系数Z?。
????29.841? ?a1?arccos?z1cos??z1?2ha仅供学习与参考
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????23.666? ?a2?arccos?z2cos??z2?2ha????z1?tan?a1?tan?'??z2?tan?a2?tan?'??2??1.711
4????0.873 3Z??⑦计算接触疲劳许用应力
??H?。
?600MPa、?Hlim2?550MPa。由式
由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为?Hlim1(10-15)计算应力循环次数:
N1?60n1jLh?4.147?109 N2?N1u?1.299?109
由图(10-23)查取接触疲劳寿命系数KHN1?0.90、KHN2?0.95。取失效概率为1%,安全系数S=1,由式
(10-14)得
??H?1?KHN1?Hlim1S?540MPa、??H?2?KHN2?Hlim2S?523MPa取两者中的较小者
作为该齿轮副的解除疲劳许用应力,即
??H????H?2?523MPa
2)试计算小齿轮分度圆直径
?2KTu?1?ZZZHt1HE?d1t?3??????du????H??????2????
=62.757mm
(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
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v??d1tn160?1000?3.2ms
②齿宽b
b??dd1t?62.757mm
2)计算实际载荷系数KH
①由表10-2查得使用系数KA?1。
②根据v?3.2ms、7精度级,由图10-8查得动载荷系数KV?1.12。
③齿轮的圆周力。
Ft1?2T1d1t?3.725?103N
KAFt1b?59.4Nmm?100Nmm
查表10-3得齿间载荷分配系数KH??1.2。
?1.421。由此,得
④由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,得齿向载荷分布系数KH?实际载荷系数KH?KAKVKH?KH??1.91
3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径d1?d1t3KH?71.344mm,级相应的齿轮模数 KHtm?d1z1?71.344/24mm?2.973mm
3、
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