PC轧机换辊小车设计 - 图文(5)

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(3)计算齿宽b及模数mnt

b??dd1t?1?145.39?179.3mm； mnt?d1tcos?179.3?cos12???8.35mm； z21h?2.25mn?2.25?8.35?18.79mm；

b?179.3?9.54； h18.79(4)计算纵向纵向重合度??

???0.318?dz1tan??0.318?1?21?tan12??1.419；

(5)计算载荷系数K

查文献[1]表10-2得，使用系数KA?1.50； 根据v?9.13m ，8级精度；动载系数kV?1.10；

sKHB的计算公式

2KHB?1.11?0.18?d?0.15?10?3b

?1.11?0.18?12?0.15?10?3?145.39?1.31

由b?9.55 ，KHB?1.31，查文献[1]图10-13得kFB?1.26；KHa?KFa?1.1。

h故载荷系数K:

K?KAKvKHaKH??1.5?1.06?1.1?1.31?2.29

(6)按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径d1

d1?d1t3K(7)计算模数mn

?179.3?32.29?202.06mm Kt1.6mn?d1cos?202.06?cos12???9.41mm z121 第15页

4.2.3按齿根弯曲强度设计

2KT1Y?cos2?YFaYSa? (4.7) ??F??dz12?a mn?31.确定公式内的各计算数值 (1)计算载荷系数

K?KAKVKFaKF??1.5?1.06?1.1?1.26?2.20

(2)根据纵向重合度???1.419，螺旋角影响系数Y??0.88； (3)计算当量齿数： Zv1?Z121??22.94 33cos?cos12?Z263??67.02 33cos?cos12? Zv2?(4)查取齿形系数：查文献[1]表10-5得YFa1?2.69，YFa2?2.18； (5)查取应力校正系数:查文献[1]表10-5得YSa1?1.57，YSa2?1.79； (6)小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?620MPa；

大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE2?430MPa； 弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.84；KFN2?0.88；

(7)计算弯曲疲劳许用应力，取实效概率为1%，弯曲疲劳安全系数S?1.25： ??F1?? ??F2??KFN1?FE10.84?620??416.64 (4.7) S1.25KFN2?FE20.88?430??302.72 (4.9) S1.25(8)计算大小齿轮的

YFaYSa??F?并加以比较

YFa1YSa1??F1?

?2.69?1.57?0.01014 (4.10)

416.64?2.18?1.79?0.01289

302.72YFa2YSa2??F2? 第16页

大齿轮的数值大。 2. 设计计算

mn?32KT1Y?cos2?YFaYSa? 2??F??dz1?a322?1.6?5841?10?0.88?cos12??3?0.01289?6.53mm 21?21?1.65对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn?10㎜，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?202.06mm，来计算应有的齿数。于是由

z1?d1cos?202.06?cos12???19.76 mn10取z1?21，z2??z1?3?21?63 4.2.4. 几何尺寸计算 1.计算中心距 a??z1?z2?mn2cos???21?63??10?428.57mm (4.11)

2cos12?圆整中心距为430mm。

2.按圆整后的中心距修正螺旋角 ??atccos?z1?z2?mn2a?arccos?21?63??10?12?22'48'' (4.12)

2?430因?值改变不多，故参数?a、K?、ZH等不必修正。 3.计算大、小齿轮的分度圆直径 d1?z1mn21?10??214.29mm (4.13) cos?cos12?22'48''z2mn63?10??642.86mm (4.14) '''cos?cos12?2248 d2? 第17页

4.计算齿轮宽度

b??dd1?1?214.29.?214.29mm (4.15) 圆整后取B2?215mm，B1?220mm。

4.3齿轮的设计与校核(二)

齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的轮齿失效形式轮齿折断和工作齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形等。通常只按保证齿根弯曲疲劳强度和保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。

4.3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1.根据传动路线选用斜齿圆柱齿轮传动；

2.轧机为一般工作机器速度不高故选用8级精度（GB10095—88）； 3.材料选择由文献[3]表10—1选择小齿轮材料为40Cr（调质表面淬火），硬度为241～286HBS，大齿轮材料为45钢(调质后表面淬火)硬度为217～255HBS；

4.选小齿轮齿数Z1?18,Z2??Z1?2.2?18?39.6； 5.初选螺旋角??12?； 4.3.2按齿面接触强度设计

由设计公式试算小齿轮分度圆直径,即：

d1t?31.确定公式内的各计算数值 (1)试选载荷系数Kt?1.6。 (2)选取区域系数ZH?2.445；

2KtTt??1ZEZH2?() ?d?a?[?H](3)查文献[3]表10-4得?a1?0.770，?a2?0.880；

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则?a??a1??a2?0.770?0.880?1.65；

(4)计算小齿轮的传递转矩T1： T3?1.67?104N?mm

(5)查文献[1]表10-7选取齿宽系数?d?1；

(6)查文献[1]表10-6得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa (7)按齿面硬度查表得

小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?875MPa; 大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?825MPa； (8)计算应力循环次数（设定工作寿命为45000小时）

12N1?60njLh?60?15.77?1?45000?4.3?107； N2?4.3?107/2.2?1.95?107；

(9)查文献[1]图10-19接触疲劳寿命系数得KHN1?0.86，KHN2?0.90； (10)计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=1

??H1??KHN1?Hlin1S?0.86?875?752.5MPa ； 10.90?825?742.5MPa； 1??H2??KHN2?HN2S? ??H??(??H1????H2?)/2?(752.5?742.5)/2?747.5MPa；

2.计算

(1)试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得

d1t?32KtTt??1ZHZE2?() ?d?a?[?H]?32?1.6?1.67?104?1032.2?1?2.445?189.8??????181.82mm1?1.652.2747.5??2(2)计算圆周速度