(6)查取应力校正系数,由参考文献[14]表10-5查得 YSa1?1.58,
YSa1?1.801。
YFa?YSa(7)计算大、小齿轮的
并加以比较,[?F]YFa1?YSa12.65?1.58??0.01412
(43)[?F]1296.43 YFa2?YSa22.169?1.801??0.01617
[?F]2241.57大齿轮的数值大。
m?32K?T1?YF??YS??2??d?z1?[?F]?32?1.4124?26.816?103??0.016172??24 ??1.286mm对比计算结界,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,则取m=1.5,按接触强度算得的分度圆直径,
d1?27.627d1?41.44mm,算出小齿轮齿数Z1?Z1?28,大齿轮齿数
,取mZ2?28?4.714?131.99,取Z2?132。
7.4.4 几何尺寸计算
d2?mZ2?198mm。(1)计算分度圆直径d1?mZ 1?28?1.5?42mm,
(2)中心距 a?d1?d242?198??120mm
(44)22
(45)
(3)计算齿轮宽度 b??d?d1?1?28?28mm
,B1?32mm。 取B2?28mm7.5 链传动的设计计算
提供的参数为:主动链轮转速n1?30rmin,传动比为i?3,传递的功率为
P?1.148kW载荷平稳,中心线水平布置。
21
7.5.1 选择链轮齿数
取小链轮齿数z1?19,大链轮的齿数为z2?i?z1?57。 7.5.2 确定计算功率
由参考文献[14]表9-7查得KA?1.0,图9-13查得K2?1.52,单排链,则计算功率为:
PkW ca?KA?K2?P?1?1.52?1.148?1.7457.5.3 选择链条型号和节距
(46)
kW及n1?30rmin查参考文献[14]图9-11可选16A-1,根据Pca?1.745查表9-1,链条节距为p?25.4mm。 7.5.4 计算链节数和中心距
~1270mm,取a0?1000mm 初选中心距a0?(30~50)?p?762相应的链长节数为 Lp02a0z1?z2?z2-z1?p?????117.67?
(47)p22?a??0
。
2节取链长节数Lp?117
查参考文献[14]表9-7得到中心距计算系数f1?0.24701,则链传动的最大中心距为:
a?f1P[2Lp?(z1?z2)]?991.3mm7.5.5 计算链速V,确定润滑方式
(48)
v?n1?z1?p30?19?25.4??0.24ms
(49)60?100060?1000
由v?0.24ms及链号16A-1,查参考文献[14]图9-14可知应采用定期人工润滑。 7.5.6 计算压轴力
Fp
有效圆周力为:Fe?1000P1.148?1000??4757.56Nv0.24,
(50)
链轮水平布置时的压轴力系数KFp?1.15则压轴力为:
Fp?KFP?Fe?1.15?4757.56?5471N
。
22
7.6 联轴器的选择及计算
7.6.1 类型选择
选用GY型凸缘联轴器[6]。 7.6.2 载荷计算
6公称转矩:T1?9.55?10P1.31041?9.55?106?26.81N?mn1466.67
P61.2083T3?9.55?10?9.55?10?384.56N?m
n3306由参考文献[14]表14-1查得KA?1.5,故由式(14-1)得计算转矩为:
Tca1?KAT1?1.5?26.81?40.215N?m Tca3?KAT3?1.5?384.56?576.84N?m
(51)
7.6.3 型号的选择
从GBT5843?2003中,查文献[6]得GY3型凸缘联轴器的许用转矩为
112N?m,许用最大转速为9500rmin,轴径为20~24mm之间,故合适1
轴。而3轴联轴器选用GY6型凸缘联轴器的许用转矩为900N?m,许用最大转速为6800rmin,轴孔直径为38mm。
7.7 凸轮轴的设计计算
7.7.1 设计参数
由前面计算可得,凸轮轴上的传递功率为:
PkW6?1.148,转速
T?730.89N?m,n?15rmin,转矩为0轴上的径向力主要是压带凸轮的所致,
初定Fr?100N。
7.7.2 初步确定轴的最小直径
先按式[14](15-2)初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据参考文献[14]表15-3,取
A0?105,于是得:
dmin?A03P1.1486?105?3?44.58mm(52) n15
23
Ⅰ?Ⅱ,为了使所选的链轮配合,故取输出轴的最小直径显然是安装链轮的直径dd?45mm。
7.7.3 轴的结构设计
(1)拟定轴上零件的装配方案(图10所示)。
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度,为了满足链轮的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径dⅡ?Ⅲ?50mm,左端用轴端挡圈定位按轴端直径取挡圈直径D?55mm,链轮与轴配合的毂孔长度
L1?86mm,为了保证轴端挡圈只压在链轮上,而不压在轴的端面上,故Ⅰ-Ⅱ段的
Ⅰ?Ⅱ?80mm。 长度应比L1略短一些,现取L(3)初步选择滚动轴承,因轴承只受径向力的作用,故选用深沟球轴承,参照工作要求并根据
dⅡ?Ⅲ?50mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组,标准精度
级的单列深沟球轴承6011,其尺寸为d?D?B?55?90?18,故
dⅢ?Ⅳ?55mm,右端深沟球轴承采用套筒进行轴向定位。由手册上查得6011型轴
d?60mm
承的定位轴肩高度h?5mm,因此,取Ⅷ?Ⅸ(4)取安装压带凸轮的轴段Ⅳ-Ⅴ的直径
dⅣ?Ⅴ?60mm;
压带凸轮的左端轴承之
间采用套筒定位,取压带凸轮轮毂的宽度为30mm,为了使套筒端面可靠地压紧凸轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取剪切凸轮处的轴段
lⅣ?Ⅴ?27mm,凸轮的右端采用套筒定位,则安装
dⅤ?Ⅵ?65mm,剪切凸轮轮毂宽度为30mm,为了使套筒端面可
dⅤ?Ⅵ?27mm,剪切凸轮的右端
靠地压紧凸轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取
采用轴肩定位,轴肩高度为h?0.07d,取h?5mm,则轴环处的直径
dⅥ?Ⅶ?70mm,轴环宽度b?1.4h,取lⅥ?Ⅶ?7mm,其轴环的右边的热合片
凸轮、热合凸轮与左端的压带凸轮、剪切凸轮设计相同,凸轮宽度为30mm。
(5)轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的
l?50mm
要求,取端盖的外端面与链右端面间的距离l?30mm,故取Ⅱ?Ⅲ24
(6)取箱体内壁这距离a?16mm,箱体的壁厚B?30mm。
图10 轴的结构与装配
Fig10 Axis of the structure and Assembly
图11 轴的载荷分析图 Fig11 Analysis on axial load
7.7.4 轴上零件的周向定位
凸轮、链轮与轴的周向定位均采用平键连接,按
25
dⅣ?Ⅴ由表6-1查得平键截面