中国矿业大学徐海学院毕业设计（论文）
第5章 堆垛机货叉的设计
第5.1节 货叉传动装置的总体选型
取运行阻力系数??0.85，于是
Ff??G?0.85?300?9.81?2502N （5.1）
式中G——运行质量的重力（N）
取机构的总效率?0?0.9，则运行静功率为
Pst?Fstv2502?0.15??0.42KW （5.2）
1000?01000?0.9电动机选择型号为YEJ801—4的电磁制动三相异步电动机，额定功率为0.55KW，转速为1390r/min，满足要求
联轴器选用型号为AQ—01的钢球离心式软起动安全联轴器，传递功率为0.6KW，具有过载保护功能，满足要求
减速器选用减速比为29的WD系列摆线针轮减速器，机座号为WD—3，允许功率为0.75KW，满足要求
第5.2节 货叉传动齿轮、齿条的计算
设计要求货叉的伸缩速度v为9m/min，即9000mm/min 齿轮齿条分度圆直径为60mm，则圆周长度为
C??d?3.14?60?188.4mm
安装在中叉上的中间轴是不转动的，其上的双啮合齿轮同时与上下两个齿条啮合，故齿轮转速为
v9000n???47.7r/min
C188.4⑴.选择齿轮、齿条材料
齿轮选用45号钢调质 HBS1＝245---275HBS
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齿条选用45号钢正火 HBS2＝210---240HBS ⑵.按齿面接触疲劳强度计算
vt?(0.013~0.022)n3P/n?(0.013~0.022)4830.42/48 （5.3） 计算出vt在0.13和0.22之间，取vt?0.2m/s 确定齿轮齿条传动精度等级为第?公差组8级 齿轮的分度圆直径
d1?32KT1u?1ZE?ZH?Z?2?() （5.4） ?du??H?齿宽系数按齿轮相对轴承为悬臂布置取为?d?0.4 齿轮齿数Z1＝20 齿条长度为1000mm
货叉传动系统中的链轮链条传动的传动比为1
由电动机的转速和减速器的传动比计算出传动轴上的齿轮的转速
1390n??48r/min
29双啮合齿轮的转速也为13r/min 则齿轮转矩
T1=9.55×106P/n=9.55×106×0.42/48=83560Nmm （5.5） 载荷系数 K=KAKVKαK? （5.6） 使用系数KA=1 动载荷系数KV=1.18 齿向载荷分布系数K?=1.22 齿间载荷分布系数Kα由β＝0
及εr＝??＝〔1.88-3.2（1/Z1+1/Z1）〕COSβ=1.68 （5.7） 查得Kα＝1.21
则载荷系数k的初值k=1×1.18×1.22×1.21＝1.74
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弹性系数ZE=189.8N/mm2 节点影响系数ZH=2.5 重合度系数Z?=0.87
许用接触应力 ??H???Hlim?ZN?ZW/SH （5.8） 接触疲劳极限应力?Hlim1, ?Hlim2
?Hlim1=570N/mm2
?Hlim2=460 N/mm2
应力循环次数为
N1=60njLh=60×48×1×（8×300×8）=5.5×107 N2=N1/μ＝4.6×107 接触强度得寿命系数ZN1?ZN2?1 硬化系数ZW=1
接触强度安全系数SH?1.1
??H1?＝570×1×1/1.1=518 N/mm2 ??H2?＝460×1×1/1.1=418 N/mm2
故d1t的设计初值
d1u?1ZE?ZH?Z?21t?32KT??u(??)=dH?32?1.74?835600.4?1.2?1189.8?2.5?0.8721.2(418)=40㎜ 齿轮模数m=d1t/Z1=40/20=2mm 所以取m=3㎜
齿轮分度圆直径的参数圆整值为d1?Z1m=20×3=60㎜
圆周速度v=?d1n/60000=0.18m/s 与估取vt?0.2m/s相近，满足要求
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（5.9） 5.10） 5.11）
5.12） （（（中国矿业大学徐海学院毕业设计（论文）
因为齿宽系数?d＝0.4
所以齿轮齿宽b??dd1?0.4?60?24mm
对于正常齿，h?a?1，c??0.25
齿顶高h?h?aam?1?3?3mm
齿根高hh**f?(a?c)m?(1?0.25)3?3.75mm
齿顶圆直径da?d?2ha?60?2?3?66mm 齿根圆直径df?d?2hf?60?2?3.75?52.5mm 取齿条齿根高hf?3mm 齿条齿顶高ha?3.5mm 齿条宽度b?25mm
齿条总高度H?ha?hf?h1?3.5?3?4?10.5mm 式中h1为轮齿底部到齿条底部的高度 齿距p??m?3.14?3?9.42 齿厚s??m/2?3.14?3?2?4.71 齿槽宽e??m/2?3.14?3?2?4.71 ⑶.齿根弯曲疲劳强度校核计算
?F?2KT1bd?YFaYSaY????F? 1m齿形系数YFa 齿轮YFa1=2.55 齿条YFa2=2.45 应力修正系数YSa 齿轮YSa1=1.63 齿条YSa2=1.65 重合度系数
Y??0.25?0.75/?a?0.25?0.75/1.68?0.7 许用弯曲应力[σF]=?FlimYNYx/SF
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5.13） 5.14） 5.15）
（（（