传动装置的运动和动力参数计算.doc

一、 工作机转速与所需功率计算
工作机(卷筒)转速(r/min)

V—工作机得移动式提升速度m／s
　　 D—卷筒直径mm
r/miｎ
工作机所需得工作功率(ＫW)
　　　 F-工作机得工作拉力或提升重力 ＫN
KW
二、 选择电动机
1。确定电动机工作功率:
—工作机所需功率kw
-电动机至工作机传动装置总功率
2、电动机得额定功率ＰN: ＰＮ〉Pd
ａ=ge2be4ｃu2＝０.９720、984０。9９２0。9６=0、８17
＝＝５。1４kｗ
3、确定电动机得转速
nNn=ｉａ=i1i2i3 　 　　ｉ1i2i３-各级合理传动比ﻩ
　二级圆柱斜齿轮传动比i=8～40
ｎN=(8~4０)72=57６~2８80
可选同步转速有100０r/ｍin,１５00r／ｍiｎ 可选
选用Ｙ１32S—4电机
型号
额定功率
满载时电流
满载时转速
满载时效率
满载时功率因数
堵转电流/额定电流
堵转转矩/额定转矩
最大转矩／额定转矩
质量
Y１32Ｓ-４
5、5kw
11.6A
114０r/mｉn
8７％
0、8５
7.０
2、2
２。3
6８kg
三、 分配转动比
总转动比ia=nm／n=14４0／7２(r/ｍin)＝20
该减速器为展开式减速器 查表可知:i１=5。5 , i2＝３、6４
四、 传动装置得动力与动力参数计算
1． 各轴转速　ｎⅡ=nm/i１ (r/ｍin) nⅢ=nⅠ／ｉ2＝ｎm/(i1i２)　　 r/min
　 　　　 nm—电动机满载转速 i—电动机到Ⅰ轴得传动比
ｎⅡ=１440／5、5=262ｒ/ｍin　 ｎⅢ=72r/mｉn
2． 各输入轴功率 　 　ＰⅠ=Ｐd·01＝5。50.99=５、44５kw
　 　 　 　PⅡ=　ＰⅠ·1２＝5.4４50。97０.９８=5.１76kｗ
　　　 　PⅢ=PⅡ·23=5。１760、980。97=4９2kw
　 　 　 　 　 　 　P卷筒轴＝PⅢ·34=4。920.980。９９=４。７7kw
3． 各轴输出转矩=９550＝36、４8N·m
4． Ⅰ—Ⅲ轴输入转矩 TⅠ=Td·ｉ0·０1=３6。11N·m
　 　 　　 　ＴⅡ=TⅠ·i1·12=1８8。７9Ｎ·ｍ
　 　 　 　 　 　 TⅢ=TⅡ·i2·23=653、26Ｎ·m
卷筒轴输入转矩 　　ﻩＴ=TⅢ·２·４=６33.7９N·ｍ
运动与动力参数计算结果表
轴名
效率Ｐ
kW
转矩T
N·m
转速n
r/ｍin
传动比
i
效率

输入
输出
输入
输出
电动机轴

5。5

36、4８
１４40
0、97
0、98
0、99

0、98

Ⅰ轴
５5、5
5。445
36.48
３6.１1

Ⅱ轴
5、４４5
5.176
3６、11
１88、７9

Ⅲ轴
5、1764
4。92
１88、79
653.2６

卷筒轴
4.９2
4。77
65３、26
6３3。79

五、 高速级齿轮传动设计
1. 小齿轮材料为40Ｃｒ(齿面硬度18０ＨBＳ),大齿轮材料为45＃(齿面硬度2４0HBＳ),两者均调质。初选螺旋角=１４°,压力角=20°。齿面精度为8级精度,带式运输机为一般工作机器。n1=1440r/min,n2＝２６2ｒ／min,ｉ１=5。５。选小齿轮齿数为Z1＝25,Z2=2５i＝255。５=１３7。５,取Z2=13７、
2. 按齿面接触疲劳强度设计
d1t
试选载荷系数KＨt=1.3
ＺＨ=2。4４3
计算重合度系数
=20.５6２°
＝29、67°
=22、53°
=1。987
=１、64
=0、663
螺旋系数:
查表取=１　 　 Ze=189、８MPa1/２
计算接触疲劳应力:查得小齿轮与大齿轮得解除疲劳极限分别为lｉｌiｍ1=600MＰa,lｉlim2=５5０MＰa。计算应力循环次数Ｎ1＝60n1ｊLn=5、０４6109
N2=N1／n=9.２08１08。
查取接触疲劳强度系数:KＨＮ1=0。８9,ＫＨＮ2=0。93。
取失效效率为1%,安全系数Ｓ＝１　
1==５34MPa
2＝= 511。５ＭPa
取=2=51１、5MＰa
＝3１。９9mm
＝1。2４6
调整分度圆直径:
圆周速度=2。412ｍ/ｓ
齿宽=31。99mm
计算实际载荷系数KH
① KA＝1
② 根据V＝2、４12,8级精度,ＫV＝１、14
③ 由＝２.26１03N,＝７0。6〈100N·m,查表得=１.4
④ 查表＝1、44６,==2。22７
实际载荷系数算得得分度圆直径
d1=38、27７mm 响应模数＝1.486
按齿面弯曲疲劳强度设计

1） 确定公式中各参数得数值
① 试选载荷系数=1、3
② 计算
=13。140°
=1、7２９
=0、6８4
③ 螺旋角系数=0.7６8
④ 计算由当量齿数=２７、367　　=14９、９7,查图可得齿形系数=２。53,＝２.07,＝1、61,=1。８3。查得小齿轮与大齿轮得齿根弯曲疲劳极限分别为=50０ＭPa,＝3８0MPa,弯曲疲劳寿命系数=0。８8,=0.90,取疲劳安全系数Ｓ＝1。４。
=３1４、2９MＰa
=244.2９MPa
=0。013,=0.０15５。因为大齿轮得大于小齿轮,所以取=０.0１55
⑤ 试算齿轮模数
=１。06４mｍ
2） 调整齿轮模数
① 圆周速度
=2７。41mm
=2.0６6m/ｓ
② 齿宽=27。41mm
③ 齿高h及宽高比b/h
=2、394mm
　 　 　　 b/h=27。41/２.39４＝11.45
3） 计算实际载荷系数
① 根据Ｖ=2、066ｍ／ｓ,8级精度,查=１。1
② 由=2、631０3N,=96。126<100N/m,查表得=１.４
③ 查表得=1。44６,根据ｂ／ｈ＝11.45,得=1、4、
得载荷系数＝=2。156
4） 按实际载荷系数算得得齿轮模数
＝1.259
对比计算结果,由齿面解除疲劳强度计算得法面模数ｍn大于由齿根弯曲疲劳强度计算得法面模数,从满足弯曲疲劳强度出发,从标准中选取ｍn=1.5。=３8。277,＝2４。8。取=2５,则=137.5,取=137,与互为质数。
几何尺寸计算
1） 计算中心距
=125。２20mm
考虑模数就是增大后得,为此将中心距减小为圆整为125mm
2） 按圆整后得中心距修正螺旋角
=13.５9°
3） 计算小、大齿轮得分度圆直径
=３8。５8mm =２１1.42mm
4） 计算齿轮宽度
=３８、5８mm
由于最后齿数与当初假设时一样,圆整中心距后得强度校核与前面得计算过程一样。
输入功率(kW)
输入转速(r/miｎ)
效率
总传动比ｉ
传动特性
第一级
第二级

精度等级

精度等级