带式输送机传动装置设计(含单级直齿圆柱齿轮减速器的设计)

pr—单根V带的额定功率

取5根

图3—1

7、计算单根V带的初拉力的最小值?F0?min 根据[2]中公式8-27:

(F?2.5?K?0)min?500?Pc?K?qv2 ?zv ?500?(2.5?0.95)?4.60295?5?5.024?0.1?5.02420.?151.97N

?F0?min—单根V带的初拉力的最小值

其中q由[2]中表8-3得B型带q?0.1kg/m

应使带的实际初拉力F0??F0?min。 8、计算压轴力

压轴力的最小值由[1]中公式8-28得:

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(Fp)min160.2??2z(F0)minsin?2?5?151.97?sin?1413.3N

22?1(Fp)min—压轴力

9、带轮结构设计

查[2]中表8-10得大、小带轮总宽度:B?4?15?2?9?78mm

V型带传动相关数据见表3-0V。

表3-0 V型带传动相关数据 计算功率传动比 i 3 带速 V (m/s) 5.024 中心距 (mm) 578 单根初拉力(N) 151.97 压轴力 (N) 1413.3 小带轮包角 160.2 0Pc?带型 A 基准长度 (mm) 1800 根数 5 (kw) 带轮宽度(mm) 4.602 小带轮直径 大带轮直(mm) 径(mm) 100 300 78 3.2 减速器内传动零件——齿轮设计

3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数

按照已经选定的传动方案,高速级齿轮选择如下: 1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动

2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高,按照[2]中表10-8,选择7级精度

3. 材料 由[2]中表10-1选择:两者材料硬度差为40HBS 小齿轮 40Cr 调质 硬度270HBS 大齿轮 45钢 调质 硬度230HBS 4. 试选择小齿轮齿数 Z1?26

大齿轮齿数 Z2?i12?Z1?3.975?26?103.35 取Z2?104 齿数比u1?i12?4

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3.2.2 按齿面接触强度设计

1. 确定公式内各计算数值 ①试选载荷系数kt?1.6 ②小齿轮转矩T1?9.55?106?p1—高速轴输入功率 n1—高速轴转速

③齿宽系数:由文献[2]中表10—7知齿宽系数?d?1

④由参考文献[2]中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限:

p14.28?9.55?106??128N?m n1320?600MPa550MPaHlim1?Hlim1? ?

⑤由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数

K K.90.95HN1?0HN2?0 ⑥计算接触疲劳许应力,取失效概率为1%,安全系数s=1

K??SK??HN2Hlim2?????0.95?550?522.5MPaH2S

1Hlim1??HN?0.90?600?540MPa由?H 1?2kT1?336??a??u?1??3???174.65mm????u???H??计算,由式,取a=175mm 因为

a?1?z1?z2?m2,则m=2.69mm

2查参考文献【4】表5—1取m=3mm

齿轮的几何尺寸计算: 分度圆直径 d1?z1m?78mm,

d2?z2m?312mm

齿宽

b1?78mmb2?70mmb??ad1?78mm,取,

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圆周力径向力

Ft1?2T1?3.28kNd1

?F?1?Ft1?tan20?1.18kN*齿顶圆直径齿根圆直径

*da1?z1?2ham?84mmdf1??d??z?2h?m?324mm,

??z?2h?2C?m?70.5mmd??z?2h?2C?m?310.5mm*a22a

****1a,

f22a

根据两齿的硬度和参考文献【4】图5—20,图5—21查的疲劳极限应力如下:

ha?1,C*?0.25?Flim1?240Mpa,?Flim2?220Mpa

SF?1.3查参考文献【4】表5—6,取安全系数

1.31.3

??F1??240?185Mpa,??F2??220?169Mpa

验算轮齿弯曲疲劳承载能力,弯曲疲劳强度为

?F?2kT1YF???F?bm2z1

z1?26,z2?104根据,参考文献【4】表5—26,得两轮齿形系数为YF1?2.68,YF2?2.16

?2?204.8?103???F1???2.68??Mpa?67Mpa???F1?2于是, ?70?3?26??F2?2?204.8?103?????2.16?70?32?104?Mpa?13.5Mpa???F2? ??压力 模数 角 20° 3 中心 齿数 分度圆 齿数 距 比 直径 26 175 4 104 312 310.5 324 78 齿根圆 直径 70.5 齿顶圆 齿宽 直径 84 78 70 强度够,满足要求。 齿轮 小齿轮 大齿轮 表3-1 齿轮设计几何尺寸及参数

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