卧式钢筋切断机设计
与初估大小基本相符。
⑹ 确定中心距，模数等几何参数 中心距a：a?55.34??6.4?1??204.75 圆整中心矩取222mm
2 模数m：由中心矩a及初选齿数Z1 、Z2得： m?2a2?173??3
Z1?Z223?92分度圆直径d1,d2
d1?mz1?3?20?60mm d2?mz2?3?128?384mm
确定尺宽：取大齿轮尺宽为 b1=60×0.6=36mm 小齿轮尺宽取 b2=40mm ⑺ 抗弯疲劳强度验算 ① 求许用弯曲应力 [σF] 应力循环次数NF1、NF2
?Ti?thiNF1?60rn1th???T??ti?1?1?h?60?1?480?12000?16.2?0.2?0.76.2?0.5?0.46.2?0.336.2
??
?8.8?107
NF2NF18.8?107???2.2?107
u'4② 寿命系数Yn1、Yn2 ，查阅相关手册选取Yn1=1、Yn2=1 ③ 极限应力取：σ
Flim1=290MPa、σFlim2=220MPa
④ 尺寸系数Yx：查阅机械设计手册选，取Yx=1.5 ⑤ 安全系数SF：参照表9-13，取SF=1.5 ⑥ 需用应力[σ ?σF1?? ?σF2??F1]
、[σF2] 由式（9-20），许用弯曲应力
2σFlimYN1Yx2?290?1?1 ?MPa?387MPaSF1.52σFliY2?22?01?1mN2Yx?MPa?29M3P a
SF1.5齿形系数YFa1、YFa2 由图9-19，取
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卧式钢筋切断机设计
YFa1=2.56 YFa2=2.15
应力修正系数Ysa1、Ysa2 由图9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82
校核齿根抗弯疲劳强度 由式（9-17），齿根弯曲应力
σF1?
2KFT1YFa1Ysa1Y?bd1m2?3.42?4.1?104??2.56?1.62?0.692MPa
60?36?2.5?149MPa??σF1? σF2?σF1YFa2Ysa22.15?1.82?149??14.06MPa??σF2?
YFa1Ysa12.56?1.623.3.2 第二级齿轮传动设计
⑴ 选材料、确定其初步参数
① 选材料 小齿轮：40Cr钢调制，平均取齿面硬度为260HBS 大齿轮：45钢调制，平均取齿面硬度为260HBS ② 初选齿数 取小齿轮的齿数为28，则大齿轮的齿数为28×5=140
140?5 28 ⑵ 选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取
③ 齿数比即为传动比 i?ψd=2/3
初估小齿轮直径d1=84mm，则小齿轮的尺宽为b=ψd× d1=2/3×84=56mm 齿轮圆周速度为：
????d1?n160?1000???84?7560?1000?0.055m/s 参照手册选精度等级为9级。
⑶ 计算小齿轮转矩T1
T1?9.55?106?p1.966?9.55?106??2.5?105N?mm n175⑷ 确定重合度系数Zε、Yε：由公式可知重合度为
1??1ε?1.88?3.2?????1.74
?28140?13
卧式钢筋切断机设计
则由手册中相应公式可知：
Zε?
4?ε4?1.74??0.868 330.75?0.681 εYε?0.25?⑸ 确定载荷系数 KH 、KF
确定使用系数 KA：查阅手册选取使用系数为KA=1.85 确定动载系数Kv：查阅手册选取动载系数Kv=1.0 确定齿间载荷分布系数KHa、KFa：
KAFt2?KA?T12?1.85?2.5?105???196.6N/mm?100N/mm bb?d184?56则KHa?1111 ??1.33K???1.47 FaY0.681Zε20.8642ε载荷系数KH、KF 的确定，由公式可知
KH?KA?KV?K??KHα?1.85?1.0?1.15?1.33?2.83 KF?KHKFa1.47?2.83??3.13 KHa1.33 齿面疲劳强度计算 ⑴ 确定许用应力[σH]
①总工作时间th，假设该弯曲机的寿命为10年，每年工作300天，每天工作8
个小时，则：th?5?300?8?12000h ②应力循环次数 N1、N2
?Ti?thiN1?Nv1?60rn1th???T??ti?1?1?h?60?1?75?12000?16.6?0.2?0.76.6?0.5?0.46.6?0.3
36.6???1.35?107N2?Nv2N11.35?107???2.7?106
u5③寿命系数 Zn1、Zn2 ，查阅相关手册选取Zn1=1.33、Zn2=1.48
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卧式钢筋切断机设计
④接触疲劳极限取：σ⑤安全系数取：Sh=1 ⑥许用应力 [σ ?σh1??hlim1=760MPa、σhlim2=760MPa
h1]、[σh2]
σHlimZn2760?1.33 ??1010.8MPaSh1?760?1.48?1124.8MPa 1
σZ?σh2??Hlimn2Sh⑵ 弹性系数ZE 查阅机械设计手册可选取ZE?190MPa ⑶节点区域系数ZH查阅机械设计手册可选取ZH=2.5 ⑷求所需小齿轮直径d1
d1?3?32khT1u?1?ZeZhZε???ψdu?σh???????2
2?2.5?105?2.83??5?1??190?2.5?0.868????2/3?51124.8??2
?70.0mm 与初估大小基本相符。
⑸确定中心距，模数等几何参数 中心距a：a?70.0??5?1??210 圆整中心矩取252mm
2 模数m：由中心矩a及初选齿数Z1 、Z2得： m?2a2?252??3
Z1?Z228?140分度圆直径d1,d2
d1?mz1?3?28?84mm d2?mz2?3?140?420mm
确定尺宽：取大齿轮尺宽为 b1=84×2/3=56mm 小齿轮尺宽取 b2=60mm 齿根抗弯疲劳强度验算
⑴ 求许用弯曲应力 [σF] ① 应力循环次数NF1、NF2
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卧式钢筋切断机设计
?Ti?thiNF1?60rn1th???T??ti?1?1?h?60?1?75?12000?16.2?0.2?0.76.2?0.5?0.46.2?0.336.2??
?1.35?107
NF2NF11.35?107???2.7?106
u'5 ② 寿命系数Yn1、Yn2 ，查阅相关手册选取Yn1=1、Yn2=1 ③ 极限应力取：σ
Flim1=290MPa、σFlim2=230MPa
④ 尺寸系数Yx：查阅机械设计手册选，取Yx=1.5 ⑤ 安全系数SF：参照表9-13，取SF=1.5 ⑥ 需用应力[σ ?σF1?? ?σF2??F1]
、[σF2] 由式（9-20），许用弯曲应力
2σFlimYN1Yx2?290?1?1 ?MPa?387MPaSF1.52σFliY2?23?01?1mN2Yx ?MPa?30M7PaSF1.5⑵齿形系数YFa1、YFa2 由图9-19，取 ①应力修正系数Ysa1、Ysa2 由图9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82
②校核齿根抗弯疲劳强度 由式（9-17），齿根弯曲应力
σF1?
2KFT1YFa1Ysa1Y?bd1m2?3.13?2.5?105 ??2.56?1.62?0.68M1Pa84?56?3?31M3Pa??σF1? σF2?σF1YFa2Ysa22.15?1.82?313?MPa?29M7Pa??σF2?
YFa1Ysa12.56?1.623.4 轴的校核
3.4.1 一轴的校核
轴直径的设计式
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