傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算

一、工作機轉(zhuǎn)速和所需功率計算工作機(卷筒)轉(zhuǎn)速門①(r/min)60000V

兀DV一工作機的移動式提升速度m/sD一卷筒直徑mm60000x60000x1.5兀x400=72r/min工作機所需的工作功率P3(KW)Pw=F?V F一工作機的工作拉力或提升重力KNPw=2.8x1.5=4.2kw二、選擇電動機1.確定電動機工作功率：1.確定電動機工作功率：PdPw叩aPw一工作機所需功率kw門a一電動機至工作機傳動裝置總功率2.電動機的額定功率PN：PN>Pd門a=門ge2門be4門cu2門W=0.972x0.984x0.992x0.96=0.817PdPw4.2kwPd =_c,”=5.14kw門a 0.8173.確定電動機的轉(zhuǎn)速n:nw=i=iiiiii一各級合理傳動比N a123 123二級圓柱斜齒輪傳動比i=8~40nN=(8~40)x72=576~2880可選同步轉(zhuǎn)速有1000r/min,1500r/min可選選用Y132S-4電機型號額定功率滿載時電流滿載時轉(zhuǎn)速滿載時效率滿載時功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)電流/額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量Y132S—45.5kw11.6A1140r/min87%0.857.02.22.368kg

三、分配轉(zhuǎn)動比總轉(zhuǎn)動比i=n/n=1440/72（r/min）=20該減速器為展開式減速器 查表可知：ii=5.5,i2=3.64四、傳動裝置的動力和動力參數(shù)計算各軸轉(zhuǎn)速n=n/i(r/min)n=n/i=n/(ii)r/minnm—電動機滿載轉(zhuǎn)速 i—■'電動機到II軸的傳動比n^=1440/5.5=262r/min n^=72r/min各輸入軸功率 P[=Pd?門01=5.5x0.99=5.445kwPn=Pi?門12=5.445x0.97x0.98=5.176kwPGP]]?門23=5.176x0.98x0.97=4.92kwP卷筒軸=Pm?門34=4.92x0.98x0.99=4.77kw3.各軸輸出轉(zhuǎn)矩T3.各軸輸出轉(zhuǎn)矩Td9550史=9550x

n5.51440=36.48N?m44. i—m軸輸入轉(zhuǎn)矩卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩Ti=Td?i0?門01=36.11N?mT][=T[?ii?門12=188.79N?mTm=T][?i2.門23=653.26N?mT=Tm?門2?門4=633.79N?m運動和動力參數(shù)計算結(jié)果表軸名效率pkW轉(zhuǎn)矩TN?m轉(zhuǎn)速nr/min傳動比i效率門輸入輸出輸入輸出電動機軸5.536.4814400.99I軸55.55.44536.4836.110.97II軸5.4455.17636.11188.79mi軸5.17644.92188.79653.260.98 卷筒軸4.924.77653.26633.790.98五、高速級齒輪傳動設(shè)計1.小齒輪材料為40Cr（齒面硬度180HBS）,大齒輪材料為45#（齒面硬度240HBS）,兩者均調(diào)質(zhì)。初選螺旋角&=14°,壓力角a=20。。齒面精度為8級精度，帶式運輸機為一般工作機器。n1=1440r/min,n2=262r/min,i1=5.5。選小齒輪齒數(shù)為Z1=25,Z2=25xi=25x5.5=137.5，取Z2=137。

按齒面接觸疲勞強度設(shè)計；2KT\'I_?F試選載荷系數(shù)KHt=1.3Zh=2.443計算重合度系數(shù)氣=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螺旋系數(shù)：Zp=螺旋系數(shù)：Zp=y'cOSP=0.985查表取虹1Ze=189.8MPai/2計算接觸疲勞應(yīng)力:hL查得小齒輪和大齒輪的解除疲勞極限分別為:Hl=600MPa,Hls=550MPa。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=5.046x109liliml hlilimZ 1 1nN2=N1/n=9.208x108。查取接觸疲勞強度系數(shù)：KHN1=0.89,KhN2=0.93。取失效效率為1%,安全系數(shù)S=1HN1：Hliml=534MPaSe：hiim2=511.5MPaS取kLk!=511.5MPa

ditdit=31.99mmdcospZi調(diào)整分度圓直徑：圓周速度V=丁:"t：%」=2.412m/s60x1000齒寬b=*ddit=31.99mm計算實際載荷系數(shù)khKa=1根據(jù)V=2.412,8級精度，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*實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑d1=38.277mm 響應(yīng)模數(shù)m=di；0SP=1.486Lt

i按齒面彎曲疲勞強度設(shè)計'2KTYcos2p丫匚丫_,"nt>t"糖2 .-Hdi F1）確定公式中各參數(shù)的數(shù)值①試選載荷系數(shù)KFt=1.3計算丫￡P(guān)b=arctan(anpcosa)=13.140°￡ =—"a =1.729av c0S2pbv 0.75Y￡=0.25+—一=0.684av螺旋角系數(shù)Yp=i-￡p岳=0.768

④計算旱斗由當(dāng)量齒數(shù)Z =Z1 =27.367Z=Z2 =149.97,°F④計算旱斗由當(dāng)量齒數(shù)Z =Z1 =27.367Z=Z2 =149.97,°F」 v1 COS3p v2COS3p查圖可得齒形系數(shù)Y=2.53,丫=2.07,Y =1.61,Y =1.83。查得小齒輪Fa Fa2 Sa1 Sa2和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為-Flim1=500MPa，°Flim2=380MPa，彎曲疲勞壽命系數(shù)"=0.88,Kfn2=0.9O,取疲勞安全系數(shù)S*。、N1]°Flim1=314.29MPaS、州2二"Fiim2=244.29MPaSYr丫「

gS]=0.013， Fa2Sa|F1YlY「 Y「Ya^=0.0155。因為大齒輪的-|K大于小齒輪，所FF2以取』紂=0.0155F⑤試算齒輪模數(shù)■2KTYYcos2pfYYA: [白J1 d1 VF72）調(diào)整齒輪模數(shù)①圓周速度=1.064mmd==27.41mm1cosp兀dn60x1000=2.066m/s②齒寬b=8dd1t=27.41mm（ ③齒高h(yuǎn)及寬高比b/hh=隊二+C*4nt=2.394mmb/h=27.41/2.394=11.453）計算實際載荷系數(shù)KpF①根據(jù)V=2.066m/s，8級精度，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，根據(jù)b/h=11.45,得％=1.4。得載荷系數(shù)KF=KAKVKFa%KG4）按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)=1.259■KFt對比計算結(jié)果，由齒面解除疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，從滿足彎曲疲勞強度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中選取mn=1.5°d]=38.277,Z="c°s°=24.8。取Z=25,則Z=i?Z=137.5,取Z=137，Z和1m 1 2 1 1 2 2nZ]互為質(zhì)數(shù)。幾何尺寸計算1） 計算中心距a=七+Z/n=125.220mm2cosp考慮模數(shù)是增大后的，為此將中心距減小為圓整為125mm2） 按圓整后的中心距修正螺旋角P=arccos—1+'2~~n=1359°2a3） 計算小、大