几番春暮A186系列梳棉机改造单罗拉剥棉
齿宽b b=?d*d1=0.3*81=24.3 取b1=25mm b2=25mm 齿根弯曲疲劳强度验算 重合度系数?? ??=0.25+
0.75??齿间载荷分配 由表12.10 KF?=1/??
系数KF? KF?=1.45
齿向载荷分布 b/h=25/2.25*3=3.7
系数KF? 由图12.14 KF?=1.1 =0.25+
0.75 1.72??=0.69
载荷系数K 齿形系数?F? 应力修正系数?s? 弯曲疲劳极限 ?Flim 弯曲最小安全
系数SFmin 应力循环次数Nl 弯曲寿命系数?N 尺寸系数?X 许用弯曲应力 ??F? 验算 K=KAKVKF?KF?
=1.1*1.07*1.45*1.1 K=1.88
由图12.21 ?F?1=2.58
?F?2=2.33 由图12.22 ?s?1=1.63 ?s?2=1.74 由图12.23 ?Flim1=210MPa
?Flim2=210 MPa SFmi=1.25 n由表12.15 估计3*106〈Nl〈1010则指数m=49.91 Nn?Tmi?l1=NV1=60???
i?1nithi???Tmax??=60*1*175.93*24000*(149.91*0.2?0.549.91*0.5?0.249.91*0.3) =5.07*107 Nl1=5.07*107
原估计应力循环次数正确
N/I=5.07*107/2.96 N=1.71*107l2=Nl1l2
由图12.24 ?N1=0.95
?N2=0.98 由图12.25 ?X=1 ??Flim1*?N1*?XF1?=?S=210*0.95 ??F1?=159.6MPa
Fmin1.25??lim2*?N2*?XF2?=?FS=210*0.98 ??F2Fmin1.25?=164.64Mpa
?2K1F1=Tbd?s?1?F?1?? ?F1=119.1〈??F1?
1m=
2*71653.49*1.7425*81*3*2.58*1.63*0.69
??F?2?S?2F2=?F1*
?
F?1?S?1 =119.1*
2.23*1.741.63*2.58
?F2=129.58〈??F2?
传动无严重过载故不作静强度校核
8
A186系列梳棉机改造单罗拉剥棉
2设计Zi2
（1）选择齿轮材料
大小两齿轮均选择灰铸铁（HT200），因为起铸造性能和切削性能好，价廉，抗点蚀和抗胶合能力强，经常用于低速，无冲击和大尺寸的场合。在这里，刚好符合要求，所以选择HT200。 （2）按齿面接触和疲劳强度计算
因齿轮传动是闭式传动，硬度HB<350，故按齿面接触疲劳强度计算进行设计。 计算项目 计算内容 计算结果 齿面接触疲劳强度计算 a 初步计算
转距T1 棉网张力齿轮即齿轮5转速V5 V5=237.50转/分
1.32P T1=9.55*106*=9.55*106* T1=53077.89N mm
V5175.93齿宽系数?d 由表12.13 ?d=0.35 接触疲劳极限 由图12.17a ?Hli1=580M Pa m=580M Pa ?Hlim ?Hlim2??H1??0.9?Hlim1=0.9*580 ?Hlim1=522
接触应力??H? ??H2??0.9?Hlim2=0.9*580 ?Hlim2=522
初步计算的许用
Ad值 由表12.16 Ad=81.5*0.836 Ad=68
uT1*初步计算小齿轮 d1?Ad3 2u?1???d?H的直径d1 =68*371653.490.31?522?2*2.96?1 2.96 =64.10 取d1=65mm 初步齿宽b b=?dd1=0.35*65=22.75 取b=25mm b 校核计算
圆周速度V V=
?d1V260*1000=
?*65*237.560*1000 V=0.81m/s
精度等级 由表12.6 取8级精度 齿数Z和模数m 初取齿数Z1=20；Z2=I*Z1=20*1.9=38 m=d1=
Z165=3.25 取m=3 20Z1=20 Z2=38
使用系数KA 由表12.9 KA=1.1 动载系数KV 由图12.9 KV=1.07 齿间载荷分配系数KH? 由表12.10，先求
22*53077.89 Ft=T1==1633.17
65d1KAFt=1.1*1633.172=71.86N/mm<100N/mm
25b??=?1.88?3.2??????1?Z1??1???*cos?
Z2????9
A186系列梳棉机改造单罗拉剥棉
?11?=1.88-3.2??2038??? ??
??=1.64
Z?= KH?=
4??31?=
1
4?1.6432
Z?=0.88
z?2=
0.88
KH?=1.27
齿向载荷分布 由表12.11
22??b???b??????C*10?3*b 系数KH? KH?=A+B?1?6.7????????d1???d1??=1.09+0.06+0.008 KH?=1.16
载荷系数K K=KAKVKH?KH?
=1.1*1.07*1.32*1.12 K=1.73
弹性系数ZE 由表12.12 ZE=143.8MPa 节点区域系数ZH 由图12.16 ZH=2.5 接触最小安全
系数SHmin 由表12.14 SHmin=1.05 总工作时间th th=10*300*8 th=24000h 应力循环次数Nl 由表12.15，估计2*106〈Nl〈1010 指数m=26.20
?Ti??Nl1=NV1=60??nithi???i?1?Tmax?nm
=60*1*237.5*24000*(126.20*0.2?0.526.20*0.5?0.226.20*0.3) =6.84*107 Nl1=6.84*107
原估计应力循环次数正确
Nl2=Nl1/I=6.84*107/1.9 Nl2=3.6*107 接触寿命系数ZN 由图12.18 ZN1=0.95
ZN2=0.98 许用接触应力??H?
??H1?=?H1*ZN1=580*0.95 ??H1?=524.76 M Pa
1.05SHmin 验算
??H2?=?H2*ZN2=580*0.98 ??H2?=541.33 M Pa 1.05SHmin?H=ZE*ZH*Z?2KT1u?1*2ubd1
=143.8*2.5*0.88*=498.25〈??H1?
2*1.73*53077.891.9?1*25*60*601.9 计算结果表明接触疲劳强度符合要求
c 确定传动主要尺寸
实际分度圆直径d 因模数取标准植齿数重新定，并整圆， 故分度圆直径改变
d1=m*Z1=3*20 d1=60mm d2=m*Z2=3*38 d2=114mm
10
A186系列梳棉机改造单罗拉剥棉
中心距a a=
m?Z1?Z2?2 a=87mm
齿宽b b=?d*d1=0.35*60=21 取b1=25mm b2=25mm 齿根弯曲疲劳强度验算 重合度系数?? ??=0.25+
0.75??齿间载荷分配 由表12.10 KF?=1/??
系数KF? KF?=1.41
齿向载荷分布 b/h=25/2.25*3=3.7
=0.25+
0.75 1.64??=0.71
系数KF? 载荷系数K 齿形系数?F? 应力修正系数?s? 弯曲疲劳极限 ?Flim 弯曲最小安全
系数SFmin 应力循环次数Nl 弯曲寿命系数?N 尺寸系数?X 许用弯曲应力 ??F? 验算 由图12.14 KF?=1.1 K=KAKVKF?KF?
=1.1*1.07*1.41*1.1 K=1.83
由图12.21 ?F?1=2.78 ?F?2=2.4 由图12.22 ?s?1=1.56 ?s?2=1.63
12.23 ?Flim1=210MPa
?Flim2=210 MPa SFmi=1.25 n12.15 估计3*106〈Nl〈1010则指数m=49.91 N=N=60??nml1V1n?Ti?ithi????
i?1?Tmax?=60*1*237.5*24000*(149.91*0.2?0.549.91*0.5?0.249.91*0.3) =6.84*107 N7l1=6.84*10 原估计应力循环次数正确
N=N77l2l1/I=5.07*10/1.9 Nl2=3.6*10
由图12.24 ?N1=0.94 ?N2=0.97 由图12.25 ?X=1 ??lim1*?N1*?XF1?=?FS=210*0.94 ??F1?=157.92MPa
Fmin1.25???Flim2*?N2*?X210*0.98F2?=S= ??Fmin1.25F2?=162.64Mpa
?2K
T1F1=bd?s?1?F?1?? ?F1=132.93〈??F1?
1m
=
2*53077.89*1.8325*60*3*2.78*1.56*0.71
??2?S?2F2=?F1*
?F?
F?1?S?1 =132.93*
2.4*1.632.78*1.56
?F2=119.91〈??F2?11
由图 由表
A186系列梳棉机改造单罗拉剥棉
传动无严重过载故不作静强度校核
3设计40T/40T的一对锥齿轮
当机械总牵伸较大时，即轻重牙改变后，可将边轴给棉传动锥齿轮改为40T/40T，来适应轻重牙的调整。
（1）选择齿轮材料
直齿锥齿轮加工多为刨齿，不宜采用硬齿面，并且软齿面制造工艺简便，经济。大小轮均取45号钢，因为锥齿轮在这里非常重要，所受力，转速都很大，故要用45号钢。在这里，45号钢还要经过调质处理，用来使钢获得高的韧度和足够的强度，来满足机器对其的要求。锥齿轮用于传递两相交轴之间的运动和动力，不需改变其大小，故齿数一样。 （2）按齿面接触和疲劳强度计算
因齿轮传动是闭式传动，硬度HB<350，故按齿面接触疲劳强度计算进行设计。 计算项目 计算内容 计算结果 接触疲劳强度计算
齿数Z和精度等级 取Z1=40 Z2=iZ1=40 Z1=Z2=40 取8级精度 使用寿命KA 由表12.9 KA=1.1 动载荷系数KV 由图12.9 KV=1.03 齿间载荷分配系数 由表12.10 估计KAFt〈100N/mm
bKH? cos?1=
uu?1uu?122==
1212=0.71 =0.71
cos?2=
ZV1=Z1COS?1==
40=56.34 0.7140=56.34 0.71 ZV2=Z2COS?2???11??? ??=?1.88?3.2????*cos? ??Z1Z2????11?? =1.88-3.2???=1.77 56.3456.34?? Z?= KH?=
4??31?=
1
4?1.7732
Z?=0.86
z?2=
0.86
KH?=1.35
齿向载荷分配系数K? 由表12.20及注3 K?=2.26 载荷系数K K=KAKVKH?K?=1.1*1.03*1.35*2.26 K=3.46
转距T1 T1=9.55*106*
PV5=9.55*106*
1.32 T1=504240N mm 25弹性系数ZE 由表12.12 ZE=143.8MPa 节点区域系数ZH 由图12.16 ZH=2.5 接触疲劳极限 由图12.17a ?Hli1=580M Pa m=580M Pa ?Hlim ?Hlim212
