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2)判断大齿轮的结构形式
大齿轮上最大弦的数值是da1?384?500,
又D3?1.6D4?1.6d?1.6?146?233.6mm,D4为轴径,D4?146mm。
D0?da2?(10~14)mn?384?(10~14)?12?216~264mm, 式(4.82) 取D0?264mm
n1?0.5mn?0.5?12?6mm,r?5mm。
C?(0.2~0.3)?B?(.2~0.3)?150?(30~45)mm,取C?40mm D1?D0?D3233.6?264??248.8mm 式(4.83) 22 D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?(0.25~0.35)?(264?233.6)?(7.6~10.64)mm 式(4.84)
取D2?10mm。
通过[1]可以知道,较高速级的齿轮都使用腹板式。 ⑦齿轮的周向定位 1)小齿轮的周向定位
由d?85mm,查得键的b?h?20?14
长度l?b1?(4~10)?144?(4~10)?(134~140)mm, 按键的长度系列取l?140mm 即选键b?h?l?20?14?140 2)大齿轮的周向定位
由d?146mm,查得键的b?h?36?20
长度l?b2?(4~10)?150?(4~10)?(140~146)mm, 按键的长度系列取
l?140mm
即选键b?h?l?32?20?140。
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5 行走机构的设计
电动平车的行动靠汽车的车轴和车轮的配合。本章介绍车轮轴的设计。
设计轴的时候要判它轴的外形和尺寸是否都是合理的.所以要考虑到下面的多个因素:轴需要装配的部件的种类,大小,数目,以及还有跟轴相连的方式。在设计的时候,还必须根据各种状况逐个解决.
5.1主动轮轴的设计
5.1.1针对其组成形式和各个参数进行设计
已知:I轴输入功率P??PIII??3?16.27?0.98?15.95,转速nIII?19.12r/min,转矩
TI?9550?PIII15.95?9550??7966.66N?m nIII19.12驱动轮轴使用轴承跟支座的相连,同时用键跟大齿轮链接,并且安设定位轴肩.轮距
是1435毫米,车身的窄度是2米.综合参照上边条件, 如图5.1所示。
图5.1 主动轮轴
5.1.2主动轮轴的校核
按dmin?A03确定选择45钢来作为主动轮轴的加工制作原料,PIII/nIII校核轴直径。
通过[1]表15-3确定为A0?118。
所以dmin?A03PIII/nIII?118?315.95/19.12?111mm。综合上边的计算过程可以知道,主动轮轴的最小直径是dmin?120mm。
① 做出轴的计算简图如下:
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FNV1 AFLFFFNVF B CF FDFNHFLL
L2 L3 图5.2 主动轮轴的计算简图
②进行数值计算 圆周力:
Ft?径向力:
Fr?Fttan20??45147 .17?tan20??16432.23N 式(5.2)轴向力:
Fa4?Ft4tan20??17690(5.3) .28?tan20??6338.74N 式车轮力: F1?1000(M?m)g1000?(5010)?9.8 ??147000N 式(5.4)
442TIII2?8126.49(5.1) ??45147.17N 式?3d2360?10L1?176.75mm;L2?588mm;L3?129mm;L4?806mm;L5?176.75mm。
③主动轮轴在水平范围内受到的力的分析如下:
FNH1 Ft F NH2FDLL EL
F BL C 图5.3 竖直方向上的受力状况
由竖直方向力平衡得
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Ft?FNH1?FNH2?FNH1?45147(5.5) .17N 式由MC?0有
FNH1?(L1?L2)?FNH2?L3?FNH1?(L4?L5)?MA 式(5.6)
Fr360?16432.23??29578.14 式 MA?(5.7) r2根据(6.5)(6.6)(6.7)有FNH1?22395.81N,FNH2?355.56N,则
MH1?FNH1?(L1?L2)?MA?8487863(5.8) .31N?mm 式 MH2?FNH2?L3?MA?256499 .67N?mm 式(5.9) MH3?FNH1?(L3?L4?L5)?MA?12473379(5.10) .86N?mm 式④竖直方向上的受力状况:
FNV1Fr BLC LF DLELFF
图5.4 竖直方向上的受力状况
由竖直方向力平衡得
Fr?FNv1?FNv2?FNV1?16432(5.11) .23N 式由MC?0有
FNV1?(L1?L2)?FNV2?L3?FNV1?(L3?L4?L5)?0 式(5.12) 根据(6.11)(6.12)有FNv1?3503.67N,FNv2?9424.88N,则
MV1?FNV1?(L1?L2)?2679431(5.13) .63N?mm 式 MV2?FNH2?L3?1215809(5.14) .52N?mm 式 MV3?FNH1?(L3?L4?L5)?3895205(5.15) .12N?mm 式⑤总弯矩
.312?2679431.632?8900740.27N?mm M1?MH1?MV1?848786322 式(5.16)
.672?1215809.522?1242571.88?mm M2?MH2?MV2?25649922 式(5.17)
2?3895205.122?13067430.15N?mm M3?MH3?MV3?1247337922 式(5.18)
⑥计算扭矩
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TIII?9550?103?PIII16.27 ?9550?103??8126490N?mm 式(5.19)
nIII19.12则T??TIII??8126490N?m
⑦用图像表现出轴所承受的弯矩图和扭矩图如下:
3895205.12N?m 2679431.63N?m 1215809.52N?m AB C D E F 图5.5 水平面弯矩图
12473379.86N?848786.31N256499.67NAB C D E F 图5.6 垂直面弯矩图
C _ 8126490N?mm
图5.7 扭矩图
⑧判断危险截面
由计算知,截面D是危险截面,
⑨根据主动轮轴的弯扭的强度改正其强度。
进行核对校正的时候,仅仅对轴上最大的弯矩和扭矩的横截面的强度核对校正,通
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