各轴的转速、扭矩： n1?nm?1430r/min n2?n11430r/min??301.69r/min i14.74n2301.69r/min??95.47r/min i23.16Pm2.2?9550??14.69 nm1430 n3? md?9550? m1?md??1??3?14.69?0.99?0.98?14.25 m2?m1i1?2?3?4?14.25?4.74?0.99?0.98?0.97?65.56N?m m3?m2i2?4?2?3?65.53?3.16?0.97?0.99?0.98?194.88N?m?3?2.2?0.99?0.98?2.13KW P1?Pd?1?2?3?4?2.13?0.99?0.98?0.97?2.00KW P2?P1 P3?P2?2?3?4?2.00?0.99?0.98?0.97?1.88KW 轴 转速扭矩 功（KW) 2.13 2.00 1.88 率 （r/min） （N·m) 一 二 三 1430 301.69 95.47 14.25 65.56 194.88
四 、齿轮的设计计算 设计 设计步骤及内容 高速级齿轮传动 已知条件 i1=4.74 i2=3.16 n1=1430r/min n2=301.69r/min P=2.2kw 传动方案：二级展开式直齿圆柱齿轮传动 1.选择材料 选用二级展开式直齿齿轮传动，压力角为20°； 根据机械设计表10-1 选择小齿轮材料为40Cr，齿面硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS; 精度等级选用7级精度; 试选小齿轮齿数Z1=21，大齿轮齿数Z2=i1Z1 =4.74×结果 二级展开式直齿圆柱齿轮传动 取Z1=21 Z2=100 21=99.54 取Z2=100 2.制定热处理工艺 小齿轮和大齿轮均为调质处理，淬火后高温回火，用来 使钢获得高的韧度和足够的强度。 3.按齿面接触强度设计 按式（10—11）进行试算小齿轮分度圆直径，即 2 ??2KHtT1u?1ZHZEZ? ? d1t?3??????du???H?? (1)确定公式内的各计算数值 KHt＝1.3 ①.试选载荷系数KHt＝1.3 ②.计算小齿轮传递的转矩 T1?1.4254查表知 T1?1.425?10N?mm ?104N?mm③.由表10－7选取尺宽系数φd＝1 φd＝1 ZH = 2.5 ZE=189.8MPa 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=189.8MPa ⑥.由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数Z? *?a1?arccosz1cos?/(z1?2ha) ?21?cos20?/(21?2?1)??30.909? ?arccos *?a2?arccosz2cos?/(z2?2ha) ?100?cos20?/(100?2?1)??22.888? ?arccos ???z1(tan?a1?tan?')?z2(tan?a2?tan?')/2? ??21?(tan30.909??tan20?)?100?(tan22.888??tan20?)?/2? ???????1.711 Z??0.873 4???4?1.711Z????0.873 33 ⑦.计算接触疲劳许用应力??H? 由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别 为 ?Hlim1?600MPa、?Hlim2?550MPa 由式（10-15）计算应力循环次数： N1?60n1jLh?60?1430?1?(2?8?300?8)?3.295?109 98N2?N1/u?3.295?10/(100/21)?6.920?10 由图10-23查取解除疲劳寿命系数KHN1 = 0.90、KHN2= 0.95 取失效概率为1%、安全系数S=1，由式（10-14）得 ??lim1?0.90?600?540MPa ????1?KHN1S 1 ??N2??LIM20.95?550??523MPa ????2? S1 取??H?1和??H?2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许??H??用应力，即 523MPa ??H????H?2?523MPa 2）试算小齿轮分度圆直径 d1t?30.419mm 22KHtT1u?1?ZHZEZ?? ? d1t?3??????du???H?? 42.5?189.8?0.8734.74?12?1.3?1.425?10 ?3()2?? 5234.741 ?30.419mm （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 ?d1tn1??30.419?1430v??v?2.28m/s 60?100060?1000 ?2.28m/s②齿宽b b??dd1t?1?30.419?30.419mm b?30.419mm 2）计算实际载荷系数KH ①由表10-2查得使用系数KA?1 KA?1 ②根据v = 2.28m/s、7级精度，由图10-8查得动载系 数Kv?1.02 ③齿轮的圆周力 Ft1?2T1/d1t?2?1.425?104/30.419?0.937?103N Kv?1.02 KAFt1/b?1?937/30.419?30.803N/m?100N/m 查表10-3得齿间载荷分配系数KH??1.2 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KHβ=1.417 由此，得到实际载荷系数 KH?KAKVKH?KH??1?1.02?1.2?1.417?1.734 3）由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 KH??1.2 KHβ=1.417 KH?1.734 d1?d1t3KH1.734?30.419?3?33.485mm KHt1.3及相应的齿轮模数 m?d1/z1?33.485/21?1.59mm 3、按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）由式（10-7)试算模数，即 mt?32KFtT1Y??dz12?YFaYsa????????? ?F? d1?33.485mm m?1.59mm KFt?1.3 1）确定公式中的各参数值 ①试选KFt?1.3 ②由式(10-5)计算弯曲疲劳强度用重合度系数 Y??0.25?0.75 Y??0.688 YFaYsa③计算 ??F? 由图10-17查得齿形系数 Y?2.65Y?2.26Fa1Fa2, 由图10-18查得应力修正系数Ysa1?1.58,Ysa2?1.73 由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限 分别为 ?Flim1?500MPa,?Flim2?380MPa 由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数 KFN1?0.83,KFN2?0.85 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-14）得 ??F?1?KFN1?Flim1?0.83?500MPa?296.43MPa S1.4 ??F?2?KFN2?Flim2?0.85?380MPa?230.71MPa S1.4 ???0.25?0.75?0.688 1.711
带式输送机传动装置设计方案
