主要零件设计
3.1 齿式离合器的设计 3.1.1齿式离合器的结构
齿式离合器是有一对内外齿轮组嵌合副,其特点是齿轮的加工比较容易,而且强度高。在传递相同的条件下,其外形尺寸较其他离合器小,故结构紧凑,简单,有时还可以兼作齿轮传动用。为了提高齿轮的强度并使接合方便,可将外齿制成短齿。齿式离合器只能在静止后低转速差下进行接合。
齿式离合器的材料和齿轮传动所用材料相同。 3.1.2齿式离合器的强度计算
齿式离合器传动转矩的能力主要由齿面压强条件确定
m? P?2Tc/1.5Dzb 式中Tc------------离合器的计算转矩 D-------------齿轮的分度圆直径 Z-------------参与啮合的实际齿数 m-------------齿轮模数
?----------载荷分布不均匀系数,可取0.7-0.8
[P]-------齿轮材料工作表面的许用压强,对未经热处理的表面,可取
25-40Mpa,对经过热处理的表面可取47-70Mpa。
b--------内齿轮的宽度,可取b=(0.1~0.2)D
3.2各轴及轴上组件的设计验算
以下所用公式全部根据《机械设计》濮良贵 纪名刚主编 3.2.1中心距a的确定
初步选择中心距为a=63 且a=(Z1+Z2)×m/2
则由此可算出各齿轮的模数如下: XⅦ轴上Z25的模数为2
XⅧ轴上Z36的模数为2,Z19、Z20的模数为3.75,Z36、Z33的模数为2.25,Z26、Z28的模数为2.25,Z32、Z36的模数为2
XⅣ轴上的Z14的模数为3.75,Z21、Z28的模数为2.25,Z28、 Z25的模数为2
XⅤ轴上的Z25、 Z28、 Z18的模数为2
XⅥ轴上的Z35 、Z15 、Z45的模数为2,Z56的模数为1.5 XⅦ轴上的双联滑移齿轮Z28、Z48的模数为2,Z28的模数为1.5 综上可知各齿轮的齿数、模数及分度圆直径。 3.2.2XⅦ轴上齿轮的设计验算
由前面的设计可知齿轮的齿数Z1=25,模数m=2,Z2=36,可知d1= 50mm,d2=70mm
齿面接触疲劳强度验算
转速n1 n1=14×50×130/230×0.98×51/43×63/50×64/97=378r/min 功率p1 p1=p=7.5×0.96×0.975×0.986×0.998=5.05KW 转矩T1 T1=9.55×106p1/n1
=9.55×106×5.05/378=127600N?mm
接触疲劳强度极限 由图12.17c得,?Hlim=1250MPa
?Hlim=1150 MPa
圆周速度v v=?d1n1/60×1000=0.99m/s 齿宽系数?d 由表12.13,取?d =1 齿宽 b=?dd1=1×50=50mm 精度等级 选8级
载荷系数K K= KA KV KH?KH? (式12.5) 使用系数KA 由表12.9,KA=1.5 动载荷系数KV 由图12.9,KV=1.2 齿间载荷分配系数 由表12.10,先求
Ft=2T1/d1
=7850
KAFt/b=227>100
??=[1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)]cos?
=1.66
Z?=(4???)/3 =0.88
由此得 KH?=1.1
齿向载荷分布配数KH? 由表12.11 KH =A+B(b/d)2+C?103b =1.36
由此得 K=KAKVKH ?KH?
=1.5 ×1.2× 1.1× 1.36
=2.69
弹性系数ZE 由表12.12,ZE=189.8 节点区域系数ZH 由图12.16,ZH=2.5 接触最小安全系数 由表12.14, SHMin=1.05 总工作时间th th=10×300×8×0.2 =4800h