2 齿轮的设计及校核(6)

2019-08-30 22:35

对较小,故截面Ⅳ不予考虑。

因此,最后确定截面Ⅲ和Ⅵ为危险截面,因而只需校核截面Ⅲ和Ⅵ即可。

(2)截面危险系数确定

截面Ⅲ: S 截面Ⅵ:S∴S?4.99?7.954.99?7.954.17?11.634.17?11.632222?4.21

??3.92

?Sp?1.5,即计算安全系数大于许用值,第二轴上截面Ⅲ和

Ⅵ安全。

所以,变速器挂Ⅱ档时,第二轴的疲劳强度足够。 5轴的刚度校核 由公式得:fc?F1ab3EIL22?10280.30?135?1433?2.1?10?5223.14?456424?0.074?0.05?0.10

?278 fs?F2ab3EIL22?3981.86?135?1433?2.1?10?523.14?456424?0.105?0.10?0.15?278

轴的全挠度为f度要求。 ? Ⅲ档时 1.轴上受力分析

?fc?fs?220.074?0.1052?0.128mm?0.2mm,符合刚

齿轮的圆周力为:Ft5 齿轮的径向力为:Fr5?2T5d5?2?350?1098.973?7113.27N

?Ft5tg?cos??7113.27?tg20?cos20??2755.17N 齿轮的轴向力为:Fa52.求支反力

?Ft5tg??7113.27?tg20??2589.02N

1)水平平面内的支反力:

RBx RAx?Ft5l1l?7113.27?196278?5015.11N

?Ft5?RBx?7113.27?5015.11?2098.16N 2)垂直平面内的支反力: RAy RBy?Fr5l2l?2755.17?49.49278?490.43N

?Fr5?RBy?2755.17?490.43?2264.74N 3)合成支反力

作用点A上的合成支反力:

RA?RAx?RAy?222098.162?490.432?2154.72N

作用点B上的合成支反力:

RB?RBx?RBy?225015.11?2264.7422?5502.76N

3.弯矩和转矩 1)弯矩

齿轮的作用力在水平平面的弯矩

MCx?7113.27?82278?196?411239.12N?m

齿轮的作用力在垂直平面的弯矩

MCy?2755.17?82?2589.02?49.49278?196?249621.19N?m

齿轮的作用力在C截面作出的最大合成弯矩

MC?M2Cx?M2Cy?411239.122?249621.192?481070N?m

2)转矩

当变速器挂在Ⅲ档时第二轴的转矩 T5?350N4轴的强度校核

按第三强度理论得:

M?M2Cx?m

?M2Cy?Tj?2411239.122?249621.192?3502?481070.14N?m则在弯矩和转矩联合作用下的轴应力?(MPa)

??32M?d3?32?481070.143.14?383?89.35MPa?????400MPa

(1)确定危险截面

截面Ⅰ和Ⅶ虽有应力集中,但载荷较小,故截面Ⅰ和Ⅶ不予考虑。截面Ⅱ与Ⅲ相比,截面尺寸相同,弯矩相差不大,但截面Ⅲ的应力集中没有截面Ⅱ严重,故截面Ⅲ不予考虑。截面Ⅳ与Ⅱ相比,截面尺寸相同,但截面Ⅳ的载荷相对较小,故截面Ⅳ不予考虑。截面Ⅴ与Ⅵ相比,均有应力集中,且截面尺寸相同,但截面Ⅵ载荷相对较小,故截面Ⅵ不予考虑。

因此,最后确定截面Ⅱ和Ⅴ为危险截面,因而只需校核截面Ⅱ和Ⅴ即可。

(2)截面危险系数确定

截面Ⅱ:S截面Ⅴ:S∴S?1.97?4.791.97?4.79?6.61?13.126.61?13.122222?1.82

?5.90?Sp?1.5,即计算安全系数大于许用值,第二轴上截面Ⅱ和

Ⅴ安全。

所以,变速器挂Ⅲ档时,第二轴的疲劳强度足够。 5轴的刚度校核 由公式得:fc?F1ab3EIL22?7113.27?82?1963?2.1?10?5223.14?386424?0.10?0.05?0.10?278

fs?F2ab3EIL22?2755.17?82?1963?2.1?10?523.14?386424?0.12?0.10?0.15?278

轴的全挠度为f要求。 ? Ⅴ档时

?fc?fs?220.10?0.122?0.16mm?0.2mm,符合刚度

1.轴上受力分析 齿轮的圆周力为:Ft3 齿轮的径向力为:Fr3 齿轮的轴向力为:Fa32.求支反力

1)水平平面内的支反力:

RBx RAx?Ft3l1l?4541.90?229278?3741.35N?2T3d3?2?113.7?1051.083?4541.90N

?Ft3tg?cos??4541.90?tg20?cos20??1759.21N?Ft3tg??4541.90?tg20??1653.12N

?Ft3?RBx?4541.90?3741.35?800.55N 2)垂直平面内的支反力: RAy RBy?Fr3l2l?1759.21?25.54278?161.62N

?Fr3?RBy?1759.21?161.62?1597.59N 3)合成支反力

作用点A上的合成支反力:

RA?RAx?RAy?22800.552?161.622?816.70N

作用点B上的合成支反力:

RB?RBx?RBy?223741.352?1597.592?4068.17N

3.弯矩和转矩 1)弯矩

齿轮的作用力在水平平面的弯矩

MCx?4541.90?49278?229?183326.11N?m

齿轮的作用力在垂直平面的弯矩

MCy?1759.21?49?1653.12?25.54278?229?105786.45N?m

齿轮的作用力在C截面作出的最大合成弯矩

MC?M2Cx?M2Cy?183326.11?105786.4522?211658.30N?m

2)转矩

当变速器挂在Ⅴ档时第二轴的转矩 T3?113.70N?m 4轴的强度校核 按第三强度理论得:

M?M2Cx?M2Cy?Tj?2183326.11?105786.4522?113.702?211658.33N?m则在弯矩和转矩联合作用下的轴应力?(MPa)

??32M?d3?32?211658.333.14?303?79.89MPa?????400MPa

(1)确定危险截面

截面Ⅰ和Ⅶ虽有应力集中,但载荷较小,故截面Ⅰ和Ⅶ不予考


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