苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书(论文)
(1) 推算出各轴的转速和转矩
1. 各轴的转速: n0?960rm in n1?9601.45?662rmin n2?6621.46?454rmin n3?4541.78?255rmin 2. 各轴输入功率?1、?2分别为齿轮传动效率 ?1?0.9 7 ?2?0.9 8 PX0.?981?5.5 PX0.9X72?5.39 PX0.9X73?6.12 P4?4.87X0.9X83. 各轴输入转矩
X5.5 T0?95509?6054.KW7 1
95.K3W 12?0.98K5.W 87?0.98K4.W 540.?97K4.W 48T1?51.7X11.X45?0.98K7W3. T2?73.4X81.X460.X97?0.98K1 W01.99T3?101.99X1.78X0.97X0.98?172.58N.M
4.2.3齿轮模数的估算及其校核
(1) 估算 齿轮弯曲疲劳的估算 mw?323Nz?j 齿面点蚀的估算
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A?3703Nmm
?j 其中nj为大齿轮的计算转速,A为齿轮的中心距,由中心距A 及齿数Z1、Z2求其摸数
mj?2A(Z1?Z2)mm
根据估算所得mw和mj中较大的值选取相近的标准摸数对于第一对齿轮: 第二对齿轮:
mw1?32N1 mj?2AZ?1?3235.3922x662?2.25mm
(Z1?Z2)mm=2.76mm
取摸数m为3 第二对齿轮:
mw?323Nz?j=2.4mm
454?2.6mm
mj2?37035.12 取摸数m为3 第三对齿轮:
mw3?3234.87255x32?2.7
mj3?37034.87 取摸数m 为3 (2) 齿轮模数计算及强度校核
255?2.2
1. 选定齿轮类型、精度、材料及齿数
1) 按照所示的传动方案选用直齿圆拄齿轮传动
2) 组合机床为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度
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3) 材料选择:选用小齿轮材料40Cr,硬度为280HBS,大齿轮材料为45号钢硬度为240HBS,二者材料硬度为40HBS 4) 选小齿轮齿数Z1=22 大齿轮齿数Z2=32 2. 按齿面接触强度设计
由设计计算公式机械设计第七版进行试算,所涉及的公式到《机械设计》的第七版得。
1 确定公式内的各计算数值 1) 试选择载荷系数Kt?1.3 2) 计算小齿轮传递的转矩
P0nm?54710N.M T1?955000 3) 由表中可得选取齿宽系数为1 4) 由表中可查材料弹性系数ZE?189.8mpa1/2
5) 由图可知 按齿轮面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
6Hlim?600MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限6Hlim?500MPa;
6)计算应力循环次数
N1?60n1jLn?60?960?1?(2?8?300?15)?4.147?10999N?4.147?10/3.2?1.296?10 2
7)由图可知 查得接触疲劳寿命系数8) 计算接触疲劳强度许用应力
KHN11?0.90,KHN2?0.95
取失效概率为1% 安全系数S=1 则有:
[[?H]1?
[[?H]1?KHN2?6Hlim2?0.95?550?522.5mpa
SKHN1?6Hlim1?0.9?600?540mpa
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(3) 计算
(1) 试算小齿轮分度圆直径dt1,代入??H?中较小的值:
dt1?2.3231.3x5.471x10000x12.45x189.8x1.98?58.286mm1.45x1x1.45x522.5x522.5
由于dt1大于等于58.286毫米,故取dt1为66毫米。 (2) 计算摸数
m?d1?66?3
222(4) 按齿轮弯曲强度设计
由公式得弯曲强度的设计公式为:m?32KT1YFa?dz1z1[?F]
1. 由图则有小齿轮的弯曲强度疲劳强度极限?E1?500MPa,大齿轮的弯
曲疲劳强度极限?E2?380MPa
2. 由表上则有弯曲的疲劳强度寿命系数KFN1?0.85,KFN2?0.88
3. 计算弯曲疲劳许用应力:取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由书中的公式
有:
?F1?0.85X500?303.57MPa 1.4 ?F2?0.88X380?283.86MPa
1.44. 计算载荷系数K
K=1X1.12X1.2X1.35=1.814
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5. 查取齿形系数 Ysa1?2.65,Ysa2?2.226 6. 查取应力系数YFa1?1.58,YFa2?1.764 7. 计算大,小齿轮的YFaXYsa[?F]并加以比较:
YFa1XYsa?2.65X1.58?0.01379
[?F]1303.57 YFa2XYsa2 大齿轮的计算值大。 (2) 设计计算
?2.226X1.736?0.01644 [?F]2238.86x0.01644 m?32x1.814x5.471x10000?1.889mm
22x22 对比计算结果,取m?3,则有:
z1?z0xi?22x1.45?32
这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。
此时关于几何计算 1 计算分度圆的直径:
d0?z0xm?22x3?66d1?z1xm?32x3?96 2 计算中心距: a?(d0?d1)2?81mm
3 计算齿轮宽度:通过查阅《组合机床手册》得 b0?24,b1?24 (3) 第二对齿轮的计算,经校核有: m2?3,z2?26,i2?1.46 d2?z2xm2?26x3?78mm d3?z3xm2?38x3?114mm
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