高层玻璃幕墙清洗机器人机械部分设计 - 图文(4)

2019-04-15 15:40

T1?9.55?106P1.5?9.55?106?N?mm?9.55?103N?mm n11500定重合度系数Z?、Y?

?11?11?ε?1.88?3.2????1.88?3.2?(?)?1.755 ?zz?32129?12?根据《机械设计手册》得

Z?=

4??4?1.755==0.865 330.75Y?=0.25+

??0.25?0.75?0.677 1.755下面,确定载荷系数KH、KF

K = KA?KV?KHα?Kβ

式中:

1) 使用系数KA 取KA=1.35 2) 动载系数Kv 取Kv=1.14

3) 齿向载荷分布系数K?,取K?=1.29 4) 齿间载荷分配系数KH?、KF? 根据条件

K AFt2K AT12?1.35?9.55?103??N/mm?14.65N/mm?100N/mmbbd122.?80

得KH??1???z????1??????1.34 KF?=1/ Y?=1/0.677=1.48 ?0.865???225) 计算载荷系数KH 、KF为

K = KA?KV?KHα?Kβ=1.35×1.14×1.29×1.34=2.66

KF?KHKF?/KH??2.66?1.48/1.34?2.94 齿面接触疲劳强度的计算情况如下: (1)确定许用应力[?H]

1)总工作时间:th?8?200?5?8000h

2)应力循环次数N1、N2,根据机械设计手册查得:

N1=60γnth?60?1?1500?8000?7.2?108

N17.2?108N2???1.79?108

u4.033)寿命系数ZN1、ZN2

由《机械设计手册》,取ZN1=1 ZN2=1 4)接触疲劳极限 ?Hlim1,?Hlim2 :

由《机械设计手册》取?Hlim1=630MPa,?Hlim2=490MPa 5)安全系数SH : 由《机械设计手册》取SH=1 6)许用应力[?H1]、[?H2]: 由《机械设计手册》得: [?H1]=

?HlimZN1SH?630?1?630MPa 1490?1?490MPa 1[?H2]=

?HlimZNSH?

(2)弹性系数ZE:

由《机械设计手册》, 取ZE=190MPa (3)节点区域系数ZH : 由《机械设计手册》,取ZH=2.5

(4)求所需小齿轮直径d1 由《机械设计手册》得:

d?32KHT1(u?1)(ZEZHZ?)2 2?d?u???H2?322?2.66?9.55?10?(4.03?1)(190?2.5?0.865)?3mm 20.275?4.03?490?64.5mm计算结果,符合初估数值

(5)确定中心距以及模数等其他参数: 1)中心距a 初算中心距

a0?d1min(u?1)?166.9mm 2园整取中心距a =200mm

2)模数m 由中心距a及初选齿数z1、z2得

m?2a2?200??2.48mm z1?z232?129按标准取m=2.5mm 3)分度圆直径d1、d2

d1=m z1=2.5332=80mm d2=m z2=2.53129=322.5mm

取为d2=320mm 4)确定齿宽 大齿轮齿宽b2=b=22mm 小齿轮齿宽b1=32mm

接下来进行齿根抗弯疲劳强度验算 (1)求许用弯曲应力?ζF? 应力循环次数 寿命系数 极限应力 尺寸系数Yx 安全系数SF 小齿轮 NF1?7.2?108 大齿轮 NF2=1.79×10 YN1= 1 YN2=1 ?Flim1=220MPa Yx=1 SF=1.5 ?Flim2=170MPa 根据以上参数,计算出来的许用弯曲应力:

??F1?=2?FlimYN1YxSF?2?220?1?1?293MPa

1.5??F2?=2?FlimYN2YxSF 齿形系数 应力修正系数

?2?170?1?1?227MPa

1.5大齿轮 YFa2=2.15 小齿轮 YFa1=2.5 Ysa1=1.63 Ysa2=1.82

(4)由《机械设计手册》,我们可以校核齿根抗弯曲疲劳强度:

?F1?

2KFT1YFa1Ysa1Y?bd1m2?2.94?9.55?103 ?F1??2.5?1.63?0.677

22?80?2.5?F1?35.2MPa???F1?ζF2?ζF1YFa2Ysa22.15?1.82?35.2??33.8MPa??ζF2?

YFa1Ysa12.5?1.63所以,抗弯疲劳强度足够。 然后,进行齿面静强度计算。 (1) 确定许用接触应力??H?max:

??1.1,寿命系参照《机械设计手册》,取静强度安全系数SH?1?ZN?2?1.6 数ZN那么接触应力(大轮较低)

?ζH?max??ζH2?ZN2SH?ZN2SH??490?1.6?1?712.7MPa 1?1.1(2) 校核齿面静强度

根据过载条件,由《机械设计手册》,齿面最大接触应力

?Hmax???H2?2T1?12?490?MPaT1KAKv1.35?1.14

?558.6MPa???H?max所以,齿面静强度足够。

最后,进行齿根(抗弯)静强度验算。 (1)确定许用弯曲应力

??1.6,取寿参照《机械设计手册》,取静强度安全系数SF


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