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时间:2020-01-11
《齿轮和轴的计算过程》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、倒档器锥齿轮计算因为转向器没有设置传动比我选用两个材料和尺寸大小一样的锥齿轮1)选择齿轮材料,确定许用应力由机械设计书表6.2选两齿轮材料为:小齿轮40Cr调质HBS1=260HBS大齿轮45正火HBS2=210HBS许用接触应力由=接触疲劳极限查机械设计图6-4=700N/mm接触强度寿命系数应力循环次数N=550N/mmN=60njL=N=5.76查图机械设计6-5(如没有特殊说明图表都来源于机械设计书)得=1接触最小安全系数=1=700=700N/mm=550N/mm许用弯曲应力由式弯曲疲劳极限查图6-7=540N/mm,弯曲强度寿命查图6-8=1弯曲强度尺寸系数查
2、图6-9(设模数m小于5)=1弯曲强度最小安全系数=1.4则==450N/mm==300N/mm2)齿面解除疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级,估取圆周速度,参考表6-7、6-8选取公差等级组7级锥齿轮分度圆直径d齿宽系数查表6.14=0.3小齿轮齿数=13=13那么大齿轮齿数=18.2圆整18齿数传动比u=1.385u=1.385传动比误差为倒档器输入轴扭矩=10050=10050Nmm载荷系数K=——使用系数查表6.3=1.1——动载系数由推荐值1.05-1.4=1.2——齿向载荷分布系数由推荐值1.0-1.2=1.1载荷系数KK=1.452材料弹性系数查6.4=1
3、89.8节点区域系数查图6-3=2.5计算得d144.74mmd144.74mm齿轮模数mm=d1/z1=3.44圆整m=3.5小齿轮大端分度圆直径d1=mz1=3.513d1=45.5mm大齿轮大端分度圆直径d2=mz2=3.518d2=63mm齿轮平均分度圆直径d=d=45.5/(1+)d=38.7mmd=63/(1+)d=53.59mm圆周速度3.1416.2m/s3.1418.84m/s齿宽bb1=d=11.61mm圆整b1=12mmb2=d=16.007mm圆整b2=16mm3)齿根弯曲疲劳强度校核计算由式当量齿数=16.04=30.7530.75齿形系数应力修
4、正系数查表6.5=3.21,=1.46,=1.53计算弯曲疲劳强度197.17<所以齿根弯曲强度满足4)齿轮其他主要尺寸计算分度锥角===0.8107=35.83锥距R=55.1mm齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径齿顶角齿根角4)结构设计及绘制齿轮零件图花键连接强度计算花键轴的内径为20mm,轴与发动机轴用凸缘联轴器连接;选取花键规格为;因为花键是连接发动机输出轴和转向器轴,因此,他们是动连接。动连接强度计算条件为:式中,T为工作转矩,T=6180N.mm;为各齿间载荷分配不均匀系数,一般取=0.7-0.8,我们取0.8:;z为花键齿数,取z=6;h为花键齿面的工作高度,
5、对矩形花键h=0.5(D-d)-2c,其中d和D为花键轴的内径和外径,c为齿顶的倒圆半径。计算h=3;d=0.5(D+d),计算得22mm;l为工作长度40mm;——许用挤压应力,N/mm,查看机械设计书表3.4为10-20:p==2.93;发动机和转向器连接的联轴器选型(1)转向器输入轴的设计与校核输入功率转速齿宽B=31mm模数m=3压力角1)计算作用在轴上的力转矩T1=6180齿轮分度圆直径d=78mm圆周力径向力轴向力2)初步估算轴的直径选用45号钢作为轴的材料,调质处理轴材料:45号钢由式8-2计算轴的最小直径并加大3%以考虑键槽的影响查表8.6取A=110则=
6、26mm3)轴的结构设计(1)确定轴的结构方案轴承靠轴肩定位,左端轴承靠套筒与端盖定位。两轴承之间靠套筒定位,因为是齿轮轴,无须定位齿轮,轴承选用角接触球轴承(2)确定轴各段直径和长度段根据圆整,选择连轴器YL4型,连轴器毂孔长62mm,该段应比连轴器短1~4mm取d1=28mm=60mm段为使连轴器定位,轴肩高度,孔倒角C取3mm,且符合标准密封内径,取端盖宽度15mm,转向器齿轮轴两轴承接在同一个轴肩上,中间用套筒固定,轴承选用角接触球轴承型号为7001AC=120mm=35mm段为了卡住轴承d=d2+2h轴肩h取5mm=45mm10mm段本身这跟齿轮轴就是齿轮与轴连
7、在一起,这段是齿轮宽=42mm4)轴的强度校核齿轮采用的是直齿,因此轴主要承受扭矩,其工作能力按扭转强度条件计算。扭转强度条件为:mm式中,―轴的扭转切应力,;―轴所受的扭矩,;-轴的抗扭截面模量,;-轴的转速,;-轴所传递的功率,Kw;-轴的许用扭转切应力,,见表8.6;-取决于轴材料的许用扭转切应力的系数,其值可查表8.6.5)精确校核轴的疲劳强度(1)选择危险截面在第一段轴与第二段轴之间有应力集中源,第一段轴上有键,其应力较大,应力集中严重,选其接近第二段轴处截面为危险截面。(2)计算危险截面上工作应力轴主要承受扭矩,其
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