四、主要零部件的校核
4.1齿轮强度、刚度校核 接触应力验算:
接触应力验算公式为:
2KT1(u±1)
σH=ZEZHZεbd12 u ≤[σH] 基本组各数据查表计算:
ZЕ=189.8,ZН=2.5,Zε=0.77,εα=1.7 K=KАKνKαKβ=1.21
T1=9.55х1000000х4/710=53800N·mm
因此:бН=269.46MPa≤585MPa满足接触应力条件 同理:第一扩大组各数据查表计算:
ZЕ=189.8,ZН=2.5,Zε=0.77,εα=1.7 ,K=KАKνKαKβ=1.21 T2=193600N·mm
因此:бН=554.23MPa≤585MPa ,满足接触应力条件。 齿轮的弯曲疲劳强度校核:
弯曲应力验算公式为
?F?2KT1YYY?[?F]32Fasa??Dmz1
基本组各数据查表:
T1=53800N·mm, K= K=KАKνKαKβ=1.21, μ=76/23=3.3, Фd=b/d=24/69=0.35, Z1=23, YFa1=0.416,Yε=0.69,YSa1=1.77 查图5.23:YSa1=1.59,
因此:бF1=11.89MPa≤[бF]=267.52MPa 满足弯曲疲劳条件。 同理:第一扩大组各数据查表得:
T1=193600N·mm, K= K=KАKνKαKβ=1.21, μ=76/23=3.95, Фd=b/d=31.5/90=0.35, Z1=20, YFa1=0.395,Yε=0.69,YSa2=1.59 因此:бF1=15.92MPa≤[бF]=344.86MPa 满足弯曲疲劳条件。 静强度校核:传动平稳,无严重过载,股不需要静强度校核。 4.2轴的刚度校核 (一) Ⅱ轴刚度校核 (1)П轴挠度校核
单一载荷下,轴中心处的挠度采用文献【5】中的公式计算::
L3N0.75x?x3Ya?Yb??171.39??Y?4DmZn
??L-----两支承的跨距;
D-----轴的平均直径;
X=ai/L;ai-----齿轮工作位置处距较近支承点的距离; N-----轴传递的全功率; 校核合成挠度
Ya -----输入扭距齿轮挠度;
Yb-------输出扭距齿轮挠度 ????2(???) ;
? ---被演算轴与前后轴连心线夹角;?=144° 啮合角?=20°,齿面摩擦角?=5.72°。
代入数据计算得:ya2=0.025;ya3=0.082;ya1=0.130; yb5=0.206;yb4=0.098;yb6=0.045。 合成挠度
Yh?ya1?yb5?2ya1yb5cos?22Yh?Ya2?Yb?2YaYbcos???Y?2 查文献6,带齿轮轴的许用挠度?y?=5/10000*L
=0.247
即?y?=0.268。
因合成挠度小于许用挠度,故轴的挠度满足要求。 (2) П轴扭转角的校核
传动轴在支承点A,B处的倾角?A,?B可按下式近似计算:
将上式计算的结果代入得:
?A???B?3yh?rad?????l
? 5r2ad ?A???B?0.000?由文献6,查得支承处的???=0.001
因?A???B?0.00051〈0.001,故轴的转角也满足要求。 4.3轴承寿命校核
由П轴最小轴径可取轴承为6208深沟球轴承,ε=3;P=XFr+YFa, X=1,Y=0。
对Ⅱ轴受力分析
得:前支承的径向力Fr=2786.38N。
由轴承寿命的计算公式:预期的使用寿命 [L10h]=15000h
166701667022.8?10003C()?()Pn1802786.38 L10h=×=×=50739.55h≥[L10h]=15000h
轴承寿命满足要求。
(三)润滑与密封
主轴转速高,必须保证充分润滑,一般常用单独的油管将油引到轴承处。
主轴是两端外伸的轴,防止漏油更为重要而困难。防漏的措施有两种:
1)密封圈——加密封装置防止油外流。
2)疏导——在适当的地方做出回油路,使油能顺利地流回到油箱。
总结
1、本次课程设计是针对《机械系统设计》专业课程基础知识的一次综合应用设计,设计过程应用了《机械制图》、《机械原理》、《工程力学》等。
2、本次课程设计充分应用了以前所学习的知识,并应用这些知识来分析和解决实际问题。
3、本次课程设计进一步掌握了一般设计的设计思路和设计切入点,同时对机械部件的传动设计和动力计算也提高了应用各种资料和实际动手的能力。
4、本次课程设计进一步规范了制图要求,掌握了机械设计的基本技能。
5、经过了两周的课程设计,使我们对课本的知识有了更深一步的了解,以前不懂的知识也在这次课程设计中加深了巩固。尤其对分级变速主传动系统的一系列设计过程有很深的感触。一步一步的进行设计,其中遇到了很多困难,但经过努力都一点点的解决了,通过这次的设计不仅锻炼了自己的能力,也为以后的工作打下了基础。
参考文献 【1】、段铁群 主编 《机械系统设计》 科学出版社 第一版 【2】、于惠力 主编 《机械设计》 科学出版社 第一版 【3】、赵九江 主编 《材料力学》 哈尔滨工业大学出版社 第一版 【4】、于惠力 主编 《机械设计课程设计》 科学出版社