自动化立体仓库堆垛起重机机械设计

d1?32KT1u?1??33ZE?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

n?139029?48r/min

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 载荷系数 K=KAKVKαK? 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 查得Kα＝1.21

则载荷系数k的初值k=1×1.18×1.22×1.21＝1.74 弹性系数Z2E=189.8N/mm 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 接触疲劳极限应力?Hlim1, ?Hlim2

?Hlim1=570N/mm2

?Hlim2=460 N/mm2

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5.5） 5.6） 5.7） 5.8） （（（（应力循环次数为

N1=60njLh=60×48×1×（8×300×8）=5.5×107 （5.9） N2=N1/μ＝4.6×107 （5.10） 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

2dKT11t?32?3u?1ZE?ZH?Z??du?（3[?)=

H]232?1.74?835601.2?189.8?2.5?0.870.4?11.2?3(418)=40mm 齿轮模数m=d1t/Z1=40/20=2mm 所以取m=3mm

㎜齿轮分度圆直径的参数圆整值为d1?Z1m=20×3=60mm

圆周速度v=?d1n/60000=0.18m/s 与估取vt?0.2m/s相近，满足要求 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?a?ham?1?3?3mm

齿根高h?(h*fa?c*)m?(1?0.25)3?3.75mm

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（5.11）

（5.12） 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 (3) 齿根弯曲疲劳强度校核计算

?F?2KT1bd?YFa?YSa?Y??[?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 弯曲疲劳极限?Flim1=460 N/mm2

?F2lim2=390 Nmm

弯曲寿命系数YN1?YN2?1 尺寸系数YX=1 安全系数SF=1.25

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5.13）5.14）5.15）（ （（ 则??F1???Flim1YN1YX1/SF＝460×1×1/1.25=368 N/mm2 （5.16）

??F2???Flim2YNYX22mm=390×1×1/1.25=312 N/ /SF2故?F1＝2×1.46×83560×2.55×1.63×0.70/(60×180×6)=11.78 N/mm2?[?F1]

?F2＝2×1.46×83560×2.45×1.65×0.7/(50×180×6)=13.74 N/mm2?[?F2]

5.3 货叉传动链轮、链条的设计计算

(1) 选择链轮的齿数Z1和Z2 小链轮齿数Z1，取为21 大链轮齿数Z2

Z2?iZ1?1?21?21

在货叉传动系统中，链轮链条传动不需要增速或减速，所以上式中传动比i取为1。 链轮选用40Cr合金调质钢为材料进行制造，淬火温度850?C，因40Cr为合金钢，采用油淬，硬度达到HRC40-50，回火温度500?C，以降低脆性。 链轮结构采用整体式，链轮的齿形按3RGB1244-85规定制造。 (2) 确定链节数Lp

初定中心距a0?40p，则链节数为

Lp?2a0Z1?Z2pZ2?Z12??() p2a02?＝

2?40p21?21??80?21?101 （5.17） p2取Lp?100节 (3) 确定链节距p 工作情况系数KA?1

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