东华理工大学长江学院毕业设计 测试平台的计算以及结构设计
钢的接触疲劳寿命系数KHNS?SF?1.25~1.5?0.9;按弯曲疲劳极限计算时，疲劳强度安全系数
，取SF?1.3； 按接触疲劳极限计算时，取疲劳强度安全系
数
?S?SH?1。查机械设计图得 38CrMoAlA 合金钢的弯曲疲劳极限值，接触疲劳极限值?Hlim?1400MPaFE?600MPa。
根据齿轮许用应力计算公式： ?可得许用弯曲疲劳极限a，许用接触疲劳极限P??H??1260MPa?KN?Smin
4T1。取滚动轴承传动效率为0.9，则传入齿轮的扭矩
?0.99T?26.05N.m。
查机械设计表对主从动齿轮都为铸钢的齿轮材料弹性影响系数
1ZE?188MPa2，传动比u=1。
按弯曲疲劳强度计算：
m?3.6mm。
m?4KT13YF?YS?2?R?1?0.5?R?2Z1u2?1??F?带入数据得模数
按接触疲劳强度校核计算：
d?2.923?ZE????H??KT1?2????R(1?0.5?R)u2
带入公式及数据得出锥齿轮 直径d大于78mm。
由于风力的不稳定，故将主动锥齿轮直径扩大，初步估计并取主动锥齿轮直径d=96mm，则根据锥齿轮大端模数计算公式：
m?dz
算得模数为m=4，则根据分度圆直径公式d=mz，求得锥齿轮分度圆直径d=96mm。
根据节锥顶距计算公式：
R?mZ12?Z21???Z?1????2
算得节锥顶距 R=67.88mm。 根据节圆锥角未变位的计算公式：
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?1 算的?1?450?arctg1u，?2?900-?1
，?2?450。
?d1?2mcos?1?101.6mm 可以求出大锥齿轮大端齿顶圆直径da1取齿宽b=9.228mm。
，da1?da2，
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东华理工大学长江学院毕业设计 测试平台三维建模
4 测试平台三维建模
4.1 塔架
该塔架采用的是衍架结构，占地面积大，所以相对比较稳定，不容易发生倾覆以及因为扭转而损坏。塔架设置成两个平台，最底层放置发电机，发电机主轴与传动轴用连接件相连；第一层平台上集成一个轴承座，便于装轴承，使之结构简单，平台上装电动机；第二次平台上也集成一个轴承座，用来承受整个风轮的重力。因为是个测试平台，所以设计成1m高度，便于安装，使之更稳定，塔架建模如图4.1。
图4.1 塔架
4.2 齿轮套
该零件用于支撑锥齿轮使之不下滑，齿轮套建模如图4.2。
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图4.2 齿轮套
4.3 传动轴
该传动轴采用两节，其中一节与连接件连接，并且为了转动平稳，上面集成一个锥齿轮，与电动机上的锥齿轮连接而起到转动的效果。传动轴通过轴承而转动，第一节传动轴挖空一个长方形的孔，另一节伸出一个长方形的轴，使之连接起到转动而不发生相对滑动效果。并且第二节轴顶端设计一个圆盘，通过中间开孔，使之用螺栓与风轮装置连接，从而起到转动，传动轴建模如图4.3所示。
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图4.3 传动轴
4.4 主轴
主轴要求可调，因此设计为长方体结构，中间开螺孔，使轮毂与主轴用螺栓连接。主轴顶端设计出一个圆盘，圆盘上开螺纹孔，与支持翼连接。因为要求叶片可调，所以圆盘上开的螺纹孔可以达到装不同叶片都适合。先在圆盘上设定三个螺纹孔，然后以这三个螺纹孔线性草图阵列，达到要求，主轴建模如图4.4所示。
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