2 齿轮的设计及校核(3)

2019-08-30 22:35

查得YST?2.0。

5)寿命系数YNT 由公式 YNT15)

?3?106???NL?????0.02 ………………………………………………………………(2.

得:YNT1 YNT2?3?106???NL1??3?106???NL2?????0.02?3?106???4.27?109??3?106???1.31?1010?????0.02?0.8650.02

????0.02?????0.8426)相对齿根角敏感系数Y?relT 齿根圆角系数qS?fp?SFn2?F,由下列公式进行计算。查得:hfp/mn?1.25,

/mn?0.38,则

?x1?0.38?1.25?0.590??0.28

G1?E1??fpmn?hfpmn?mn44?hfptg?n?Sprcos?n???1?sin?n????fpcos?n0.38?4cos20? ???2.5?1.25?4?tg20?0??1?sin20??

?0.257 H1? ?1??2zn1??E??2??0.257?????1??????????0.880 2m32222.5??3n??H1??1??0.8802???0.28?18?0.853rad1?2G1zn1

SFn1mn????zn1sin???1???3???0.853???3??fp??G13???cos?mn?1????0.283??0.38? ?cos?0.853??? ?18?sin???2.065 ∴SFn1?2.065?2.5?5.12

?F1mn??fpmn?2G122cos?1?zn1cos?1?2G1?2???0.28?2 ?0.38??0.409cos?0.853????18?cos2?0.853??2???0.28???

∴?F1?0.409?2.5?1.25 ∴qS1?SFn12?F1?5.122?1.636?2.540

同样计算可知:1.5?qS1?qS3??4。 因此, 查得Y?relT?1.0。

7)相对齿根表面状况系数YRrelT 由公式 YRrelT16)

?1.674?0.529?Rz?1?0.1 …………………………………………………(2.

Rz——齿根表面微观不平度10点高度,其值为Rz 得:YRrelT?1.674?0.529?Rz?1?0.1?6.3?m0.1。

?1.674?0.529??6.3?1??1.0298)尺寸系数YX 由公式: YX17)

?1.05?0.01mn ……………………………………………………………(2.

mn——齿轮端面模数,其值为mn 得:YX?3?5,取mn?5。

?1.05?0.01mn?1.05?0.01?5?1.0

9)许用弯曲应力?FP 由公式: ?FP18)

??FlimYSTYNTY?relTYRrelTYX …………………………………………………(2.

得:?FP1??FlimYSTYNT1Y?relTYRrelTYX ?FP2?465?2?0.865?1.0?1.029?1?827.78MPa

??FlimYSTYNT2Y?relTYRrelTYX?465?2?0.842?1.0?1.029?1?805.77MPa?F??FP 齿轮弯曲疲劳强度符合要求,齿轮工作安全可靠。

3 轴的设计及校核 3.1 第一轴的设计及校核 3.1.1 第一轴设计计算 选择轴的材料

选择轴的材料为20CrMnTi钢,经渗碳淬火回火处理,由文献[3]查得材料的力学性能数据为: 抗拉强度:?b屈服强度:?s?1100MPa?850MPa

弯曲疲劳极限:??1扭转疲劳极限:??1?525MPa?300MPa表面硬度:56~62HRC

第一轴通常和齿轮做成一体,前端大都支撑在飞轮内腔的轴承

上,其轴径根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力,轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定,而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统一考虑。 第一轴如图3.1所示:

图3.1第一轴

第一轴齿轮部分:

常啮合齿轮齿宽21mm+退刀槽宽度4mm+齿圈齿宽15mm,总计36mm。 3.1.2 第一轴的校核

因为第一轴在运转的过程中,所受的弯矩很小,可以忽略,可以认为其只受扭矩。此中情况下,轴的扭矩强度条件公式为:

?T?TWT9550000?0.2d3Pn???T?……………………………………………………

(3.1)

式中:?T----扭转切应力,MPa; T----轴所受的扭矩,N·mm; WT----轴的抗扭截面系数,mm;

3 P----轴传递的功率,kw; d----计算截面处轴的直径,mm; [?T]----许用扭转切应力,MPa。 由公式Temax 其中d 则d 由T?C3?9.55?106Pn可得P=100.52kw;

pn,根据轴的材料取C=105,[?T]=50MPa;

?28.94?1053100.524800,取d=35mm;

?200N?m,d=35mm;代入上式得:

T ??2000000.2?353?23.32MPa

由查表可知[?T]=50MPa,故?T?[?T],符合强度要求。 轴的扭转变形用每米长的扭转角?来表示。其计算公式为: GI………………………………………………………………

P??5.73?104T(3.2)

式中,T ----轴所受的扭矩,N·mm;

G ----轴的材料的剪切弹性模量,MPa,对于钢材,G =8.1?10MPa;

4 IP----轴截面的极惯性矩,mm,Ip4??d/324;

将已知数据代入上式可得:


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