安工大模版设计(5)

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

安徽工业大学 毕业设计说明书

Ft1?2T1 （5-1）

(1?0.5?R)d1 Fr1?Ft1?tg??cos?1 （5-2）

Fa1?Ft1?tg??sin?1 （5-3）

Fn?Ft1/cos? （5-4） 计算结果如下：

Ft1?2T1?(1?0.5?R)d12T12?55.75??1788.87N b20(1?0.5)d1(1?0.5?)?72?10?3R174.44Fr1?Ft1?tg??cos?1?1788.87?tg20??cos29??569.46N Fa1?Ft1?tg??sin?1?1788.87?tg20??sin20??315.66N Fn?Ft1/cos??1788.87/cos20??1903.68N 4.4.3结构设计

结构设计大体如下图5-1所示，各详细参数具体见锥齿轮7零件图（见CAD图纸YBZC-05）

图5-1 锥齿轮

4.4.4计算载荷

上面所述的Fn，Ft和Fr等均是作用在齿轮上的名义载荷。在实际工作中，还应该考虑原有动力机和工作机的振动和冲击，轮齿啮合过程中产生的动载荷。由于制造安装

21

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

安徽工业大学 毕业设计说明书

误差或者受载后轮齿产生的弹性变形以及轴套、轴承箱体的变形，使得载荷沿齿宽方向分布均匀，同时啮合的各轮齿之间载荷分布不均匀等等。为此，应该将名义载荷乘以载荷系数，作为计算载荷，进行齿轮的强度计算时，按计算载荷进行计算，与圆周力对应的计算载荷为：

Ftc?K?Ft （5-5）

式中：Ｋ—载荷系数

Ｋ＝KA?KV?K??K? （5-6） 其中：KA—使用系数，用来考虑原动机和工作机的工作特性等引起的动力过载对齿轮受载的影响，其值可以查如下表5-4：

表5-4 使用系数KA

工作机的 工作特性 均匀平稳 电原动机的工作特性及其示例 轻微冲击 中等冲击 多缸内燃击 机 单缸内燃机 均匀平稳 轻微冲击 中等冲击 根据上述表格，我设计计算时取使用系数KA=1.25。 1.50 1.60 1.75 2.00 1.25 1.35 1.50 1.75 1.00 1.10 1.25 1.50 严重冲动机、均速转动汽轮机、液压马的汽轮机 达 KV—动载系数，用来考虑齿轮副在啮合过程中，因啮合误差（基节误差、齿形误差和轮齿变形等）所引起的内部附加动载荷对轮齿受载的影响。其值，对于直齿圆柱齿轮传动，可以取KV=1.05～1.4；斜齿圆柱齿轮传动，可以取KV=1.02～1.2；直齿锥齿

22

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

安徽工业大学 毕业设计说明书

轮传动，可以取KV=1.1～1.4。齿轮精度低、速度高时，KV取大值；反之取小值。因而我设计计算时取KV=1.3

K?—齿向载荷分布系数，用以考虑由于轴的变形和齿轮制造误差等引起的载荷沿齿宽方向分布不均匀的影响。对于直齿圆柱齿轮传动，若两轮之一为软齿轮时，取

K?=1～1.2，两轮均为硬齿面时，取K?=1.1～1.35；直齿圆锥齿轮传动，可以取K?=1.1～1.3，宽径比B/d1较小、齿轮在两支承中间对称布置、轴的刚性大时，K?取小值；反之，取大值。因而我在设计计算时取K?=1.2。

K?—齿间载荷分配系数，用以考虑同时啮合的各对齿轮轮齿间载荷分配不均匀的影响。对于直齿圆柱齿轮传动，取K?=1～1.2；斜齿圆柱齿轮传动，齿轮精度等级高于7级（含7级），K?=1～1.2，齿轮精度等级低于7级，K?=1.2～1.4；直齿圆锥齿轮传动，可以取K?=1。齿轮制造精度等级低、齿面为硬齿面时，K?取大值；精度等级低、齿面为软齿面时，K?取小值。因而我在设计计算时取K?=1。

所以 Ｋ＝KA?KV?K??K?=1.25?1.3?1.2?1=1.95

Ftc?KFt?1.95?1788.87?3488.29N

4.4.5齿面接触疲劳强度的校核

1） 确定许应力，查《机械设计原理与方法》P368页图10—38得?Hlim=1500MPa

SHlim=1.0~1.2，取SHlim=1.1；YST=2 所以 ?HP??Hlim1500?MPa?1363.6MPa SHlim1.12） 验算齿面接触疲劳强度条件

计算工作转矩T=9.55?106?确定载荷系数K=1.95

查图ZH=2.5，ZE=189.8MPa，因为不是很多，Z?=0.90 计算齿面接触应力

1.34?94019N?mm 136.11 23

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

安徽工业大学 毕业设计说明书

?H?ZH?ZE?Z??2?K?T?(u?1)bd1u22?2.5?189.8?0.92?1.95?94019?(1.8?1)46.27?38?1.8MP?1247.75MP

所以齿面接触疲劳强度满足要求。

4.4.6轮齿弯曲强度的校核

1）确定许应力，查《机械设计原理与方法》P368页得?Flim=480MPa

SFlim=1.4～1.5，取SFlim=1.5；u =1.8 所以 ?FP??Flim?YST480?2?MPa?640MPa

SFlim1.52） 验算轮齿弯曲强度条件

计算工作转矩T=9.55?106?确定载荷系数K=1.95

1.34?94019N?mm 136.11YFa1?YSa1?2.5?1.62?4.05 Y??0.65~0.85，取0.80 计算轮齿弯曲应力

?F?2?K?T2?1.95?94019YFa1?YSa1?Y???2.5?1.62?0.8?33.78

4.5锥齿轮轴机-6的设计计算及校核

4.5.1锥齿轮部分主要参数设计计算 已知：齿数Z2=20，模数m2=2，配

Z1=36，模数m1=2

分度圆直径：d2?m2?z2?2?20?40

z36分度圆锥角：?2?arcctg1?arcctg?61?

z220齿顶高： h?2?h???m?1?2?2

?齿根高： hf2?(h???c)?m?(1?0.2)?2?2.4

24

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

安徽工业大学 毕业设计说明书

全齿高： h?h?2?hf2?2?2.4?4.4 顶隙c： c?c??m?0.2?2?0.4

齿顶圆直径： da2?d2?2?h?2?cos61??41.94 齿根圆直径： df2?d2?2?hf2?sin61??36.07 锥矩： R?122?d1?d1?74.4397 2齿顶角： ???arctg齿根角： ?f?arctg当量齿角： Zv2?h??1.71 Rhf?2.05 Rz2?41.253 cos?2根锥角： ?f??2??f2?59.2145 顶锥角： ????2???2?62.4714 当量齿轮分度圆半径：rv2?d2?41.253

2cos?2当量齿轮齿顶圆半径：rv??rv2?h?2?43.253

r?cos?当量齿轮齿顶压力角：?v?2?arccosv2?62.458

rv?2

4.5.2轴端部分参数设计

轴端部分设计的目的是合理地确定轴端部分的外部形状和全部尺寸。由于影响轴端部分结构设计的因素很多，固轴端部分没有标准的结构型式，在满足规定的功能要求和设计约束的前提下，其结构设计方案具有较大的灵活性、设计时应该多加考虑如下因素：（1）便于轴上各零件（如轴承等）的装拆和调整）；（2）保证轴承上的各零件的定位和固定可靠；（3）具有良好的加工工艺性；（4）力求受力合理，应力集中小，工作能力强，节约材料和减轻重量。基于上述要求，将锥齿轮轴端的结构设计大体如下图4-2所示。

25

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库安工大模版设计(5)在线全文阅读。