机械基础综合课程设计设计计算说明书

——机电10-2 张可心 16号 五、动力学参数计算 1、计算各轴转速 n1?n电动机?960r/min n2?n1960??50r/min i总19.2 n1?960r/minn2?50r/min n3?50r/min PI=4.059KW PII=3.696KW PIII=3.622KW n3?n2?50r/min2、计算各轴的功率 PI=P电机??联轴器 =4.059 KW PII=PI×?蜗杆??轴承=3.696KW PIII=PII×η轴承×?联轴器=3.622KW 3、计算各轴扭矩 TI=9.55×106PI/n1=9.55×106×4.059/960=40370 N·mm TII=9.55×106PII/n2=9.55×106×3.696/50=705936N·mm TIII=9.55×106PIII/n3=9.55×106×3.622/50=691802 N·mm 第 - 5 -页

TI=40370N·mm TII=705936N·mm TIII=691802N·mm 机械基础综合课程设计设计计算说明书

——机电10-2 张可心 16号 六、传动零件的设计计算 ? 蜗杆传动的设计计算 1、选择蜗杆传动类型 根据GB/T10085—1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI) 。 2、选择材料 考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢;因 希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45～ 55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重 的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。 3、按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设 计,再校核齿根弯曲疲劳强度。由教材P254式(11—12),传动中心距 ?E?P2a?3KT2() ??H? (1)确定作用在蜗杆上的转矩?2 按?1?1，估取效率?=0.75,则 6p2T2?9.55?10?705936N.mm n2 (2)确定载荷系数K 因工作载荷有轻微冲击,故由教材P253取载荷分布不均系数 ??=1;由教材P253表11—5选取使用系数?A?1.15由于转速不高, 冲击不大,可取动载系数?v?1.05;则由教材P252 ???????v?1?1?1.05?1.05 (3)确定弹性影响系数?? 1 2因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故??=160??a。 (4)确定接触系数?? dK=1.05 先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值1=0.35从教 a材P253图11—18中可查得??=2.9。 (5)确定许用接触应力???? 第 - 6 -页

机械基础综合课程设计设计计算说明书

——机电10-2 张可心 16号 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造, 蜗杆螺 旋齿面硬度>45HRC,可从从教材P254表11—7查得蜗轮的基本许用 ?应力????=268??a。由教材P254应力循环次数 N?60jn2Lh?60?1?50?16?300?10?1.44?108 710 寿命系数KHN?8?0.7164 N `则??H??KHN???H??0.7164?268?191.99MPa (6)计算中心距 2160?2.9?? a?31.05?705936????163.54mm ?191? (6)取中心距a=200mm,因i=19.2,故从教材P245表11—2中取 d 模数m=8mm, 蜗轮分度圆直径d1=80mm这时1=0.4从教材P253图 a ??11—18中可查得接触系数??=2.74因为??

*齿根圆直径df1?d1?2ham?c?60.8mm ??d2?328mm da2?344mm 机械基础综合课程设计设计计算说明书

——机电10-2 张可心 16号 蜗轮齿根圆直径df2?d2?2hf2?328?19.2?308.8mm 11蜗轮咽喉母圆半径rg2?a?da2?200??344?28mm 225、校核齿根弯曲疲劳强度 df2?308.8mm rg2?28mm ?F?1.53KT2YFa2Y????F? d1d2mZ241??43.48 cos3?cos311?31`38``当量齿数zv2?Zv2?43.48 根据X2??0.15,Zv2?43.48从教材P255图11—19中可查得齿 形系数YFa2?2.87 11.31?螺旋角系数Y??1???1??0.9192 140140YFa2?2.87 ? ?从教材P255知许用弯曲应力??F????F??KFN 从教材P256表11—8查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用 ?弯曲应力??F?=56MPa。 6610910 由教材P255寿命系数KFN?9??0.644 8N5.22?10 ??F??56?0.644?36.086MPa ?F???F??36.086MPa1.53?1.21?94800 ?2.87?0.9192?22.065MPa可见弯曲强 80?328?8度是满足的。 6、验算效率? tan? ???0.95～　0.96? ??tan???v 已知??11?18'36''=11.31?;?v?arctanfv;fv与相对滑动速度Vs 有关。 Vs??d1n160?1000?cos????80?145060?1000?cos11.31??6.194m/s Vs?6.194m/s 从教材P264表11—18中用插值法查得fv=0.0204, 第 - 8 -页