万能材料试验机设计方案

1、万能材料试验机设计方案第一章概述1.1 材料试验机概述材料试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器，可以对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。材料试验机的种类很

2、多，有多种不同的分类方法。按加荷方法分类:静负荷试验机( 静态 ) 和动负荷试验机 ( 动态 ) 。其中静态试验机一个主要组成部分万能试验机又可分为液压万能试验机、电液伺服万能试验机和电子万能试验机。1. 国材料试验机的现状中国材料试验机的现状验机制造行业在旧中国是空白，中华民国成立后，党和政府十分重视我国计量检测事业的历史悠久，但试计量检测技术的发展，采取了许多重要措来发展仪器仪表工业。经过五十多年的努力，我国材料试验机的制造，从无到有从小到大，从单参数到多参数，从静态到动态，逐步发展成初具规模，具有能生产静负荷试验机（如拉、压万能试验机、扭转试验机、松弛试验机、持久强渡试验机、蠕变试验机、

3、复合应力试验机等）和动负荷试验机（如冲击试验机和疲劳试验机等）的能力，有效地促进了国民经济建设和国防建设的发展。 长期以来，试验机也一直是欧美对我国尖端科研课题限制出口的产品。我国的国防科技工业和其它部门的科产业，就必须走自主创新的道路。在新三思集团研院所不能直接进口某些关键材料试验的仪器设备。所以，要发展中国的试验机公司为首的中国试验机民营企业的不断努力下， 中国试验机的技术水平得到了长足的进步，国与国外的试验机技术水平的差距正在逐步的缩小。本文章归新三思集团公司及原作者所有，必究。百贺仪器科技（下图1-1 为公司的产品）专业 .专注图 1-1 电子万能试验机电子万能材料试验机 ( 双柱落地

4、式 ) 主要用于金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试和分析研究。 可自动求取 ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6 、Rt0.65 、 Rt0.7 、Rm、E 等试验参数，并可根据 GB、ISO、DIN、ASTM、JIS 等国际标准进行试验和提供数据。电子万能试验机 ( 双柱落地式 ) 性能特点：电子万能试验机 ( 双柱落地式 ) 采用高强度光杠固定上横梁和工作台面， 使之构成高刚性的门式框架结构。 采用伺服电机驱动 , 伺服电机通过传动机构带动移动横梁上下移动 , 实现试验加载过程 . 分为单空间和双空间两种机型。主本机采用先进的 DSCC-1全数字闭环控制

5、系统进行控制及测量，采用计算机进行试验过程及试验曲线的动态显示，并进行数据处理，试验结束后可通过图形处理模块对曲线放大进行数据再分析编辑，产品性能达到国际先进水平。（下图 1-2 为公司的产品）专业 .专注图 1-2 液压万能试验机液压万能试验机 WAW-100型程序采用开放的数据库结构定义，符合标准 GB22887、 GB/T228 2002、GB7314-87等试验方法，也可恨据用户要求定制特殊的试验方法。测量方式采用的是高精度压力传感器、高精度位移传感器、高线性低杂信的信号处理及放大模块，人机交互方式分析计算测试材料的机械性能指标， 试验结束时自动计算弹性模量、屈服强度、非比例延伸应力等

6、，在自动分析的基础上，还可以人工修正分析结果提高分析的准确性。液压万能试验机可配置专用于材料试验机的闭环控制和数据采集的电液控制器 ( 可以根据客户要求配置进口控制器，如： DOLI)，它具备强大的功能，叉兼有十分优异的性能价格比。适用于科研单位、大专院校、质监部门及检测中心进行检测、科研、仲裁及特殊试验的需要。一、液压万能试验机WAW-100型的特点：1、控制模式：等速率活塞行程控制、等速率力控制、等速率应力控制、等速率应变控制、力保持控制、定应力转定应变控制。2、试验力量程自动转换功能：若达到容量的90%自动转换到较大容量3、自动夹持：采用液压自动夹紧，夹持可靠，不打滑。4、多重保护：具有

7、软件、硬件过载和位置保护，5、自动校准：负荷、变形、位移可按标准值自动校准6、自动停机：实验结束后活塞自动停止工作二、液压万能试验机WAW-100型的技术参数：1、最大试验力： 100KN2、测量围： 1-100KN3、负荷测量精度： 1%4、试验速度 mm/min：0-1905、变形精度：示值的0 .5%以6、位移精度：示值的 0.5%以7、应变速率围： 2-608、应变速率围： 0.00025-0.0025l/s9、活塞行程： 150mm10、拉伸钳口间最大距离（包括活塞行程）： 520mm11、圆试样夹持直径：直径6-12 ， 12-20mm12、扁试样夹持厚度mm： 0- 860专业

8、.专注13、压板尺寸 mm：直径 12014、主柱间距离： 400mm15、试样直径： 10mm16、弯曲支承最大距离： 300mm17、移动电机功率： 0.18KW18、电压： 380V19、油泵功率： 0.75KW（下图 1-3 为公司的产品）图1-3 电液伺服万能试验机电液伺服万能试验机 WAW-600L主要用于预应力混凝土钢绞线的拉伸试验， 适用于冶金、建筑、轻工、航空、航天、材料、大专院校、科研单位等领域。试验操作和数据处理符合 GB/T5224-1995预应力混凝土钢绞线的要求。电液伺服万能试验机WAW-600L技术参数：1、最大试验力 (kN) ：600。2、试验力测量围 (kN

9、) ：12-600 。3、试验机级别： 1级。4、试验力示值相对误差： 1%。5、位移测量分辨力 (mm)：0.01 。6、位移示值相对误差： 1%。7、专业 .专注最大拉伸试验空间 (mm)：12008、活塞行程 (mm)：250。9、变形测量围： 2%-100%FS。10、引伸计示值相对误差： 1%。11、活塞移动速度 (mm/min) ：70。12、钢绞线夹持直径围 (mm)：9.5 - 15.4 。13、夹紧方式 独立式液压加紧。14、伺服/夹紧油泵电机功率 (kW)：1.5/1.5 。15、横梁升降电机功率 (kW)： 1.1 。16、主机最大外形尺寸 (mm)：1180750344

10、0。17、控制柜外形尺寸 (mm)：6007001100。2国外材料试验机的现状岛津公司（下图 1-4 岛津公司的产品）图 1-4 电子万能试验机产品详细介绍AG-IC 系列立式电子万能试验机是日本岛津工厂组装的最先进的电子万能试验机，现已在国的机械、电子、大学、研究院所等行业得到广泛的应用。该系列立式电子万能试验机已经取得国际CE认证。一电子万能试验机的特点1. 简便直观的中文试验软件。2. 具有 2.5ms 采样间隔的高速度数据采集，适合各种特性材料的测试数据的真实性。3. 高速返回原点功能，缩短下次试验的准备时间，提高试验效率。专业 .专注4. 拥有多种完善的试验夹具，适合多种样品的试验

11、要求。二电子万能试验机的规格1. 载荷容量： 100KN2. 载荷精度：显示值的 0.5%（保证精度围：载荷传感器容量的 0.4 100%）3. 载荷量程： 1、 2、 5、 10、 20、 50、 100七个量程自动转换4. 试验速度： 0.0005 1000mm/min5. 十字头速度精度： 0.1%三电子万能试验机的用途1各种金属材料、非金属材料、复合材料的拉伸试验、压缩、弯曲试验2机械部件、电子部件的拉伸、剥离、焊接强度试验3控制或循环试验4应力松弛或蠕变试验（下图1-5 岛津公司的产品）图 1-5 液压万能试验机岛津液压万能试验机 UH-I 系列是以电子控制液压驱动的伺服式万能试验机

12、，试验载荷采用高精度压力传感器，被广泛的应用在钢铁、建材等行业。一岛津液压万能试验机的用途1各种金属材料的拉伸试验、压缩、弯曲试验2木材、纤维板的压缩、弯曲试验3上述材料的载荷保持试验4沥青、混凝土的压缩试验二岛津液压万能试验机的特点1. 采用大形 LCD轻触屏，可以显示试验曲线，操作方便、可视性好。2. 丰富的自动控制程序为标准配置。3. 可以选择模拟指针式度盘显示器。专业 .专注4. 通过试验软件，实现高速数据采集。三岛津液压万能试验机的规格1. 载荷容量： 200KN、300KN、 500KN、1000KN、 2000KN、30000KN、 4000KN。2. 载荷精度：显示值的 0.5

13、%。3. 载荷量程： 1、 2、 5、 10、 20、 50 六个量程自动转换。4. 试验速度：位移控制： 0.5mm/min最大试验速度。5. 载荷控制： 0.1 5.0 满刻度 /min 。6. 应变控制： 0.1 80%/min。专业 .专注第二章设计方案2.1 方案简述2.1.1 方案一电动机产生动力由涡杆传到涡轮轴， 然后通过蜗轮传至锥齿轮， 再通过锥齿轮传动系统传递到丝杠。与此同时与丝杠配合的丝杠螺母则带动横梁上下运动，而下夹具则是固定在试验台上，至此完成试验。如图 2-1 所示：图 2-1 方案一示意图2.1.2 方案二电动机产生动力后输出到减速器，然后进入涡轮蜗杆传动系统，进一

14、步减速并改变运动旋转方向后，通过链传动系统传递到丝杠。由链轮的转动带动丝杠转动。与此同时与丝杠配合的丝杠螺母则带动横梁上下运动，而下夹具则是固定在试验台上，至此完成试验。如图 2-2 所示：专业 .专注图 2-2 方案二示意图2.1.3 方案三电动机产生动力后输出到减速器，然后由直齿轮带动丝杠转动。丝杠转动同时两个丝杠螺母同步背向或相向运动，两个连杆同时远离或靠近。这就使下夹具所在试验台向上或向下运动。上面横梁可以固定，也可以在液压、丝杠等外力驱动下上下运动，至此完成试验。如图2-3 所示：图 2-3 方案三示意图专业 .专注2.1.4 方案四本方案与上述两种文件有所不同，本方案是由油泵驱动油

15、缸里的活塞提供外部试验力。油泵输出油经进油管达到液压缸，然后经回油管路流回回油缸再次利用。此方案要求液压系统要有较精确的控制阀的配合才能实现试验目的。而目前液压控制阀与计算机控制联系越来越密切，国外在计算机控制领域取得了较大进展，可惜的是我国控制系统方面还较薄弱。如图2-4 所示：图 2-4 方案四示意图2.2 各种方案比较方案一：滚珠丝杠 - 螺母传动机构是在丝杠和螺母之间放入滚珠作为中间件，是丝杠与螺母的滑动摩擦传动变为滚动摩擦传动。滚珠丝杠- 螺母传动机构具有下述优点：（1）传动精度高，运动平稳，无爬行现象 滚动丝杠传动基本上是滚动摩擦，摩擦阻力小，摩擦阻力的大小几乎与运动速度完全无关，

16、这样就可以保证运动的平稳性，且不会出现爬行现象（其静摩擦系数与动摩擦系数相差极小）。（2）有可逆性滚珠丝杠摩擦损失小，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动。 （ 3）成本高 滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求较高，光洁度要求也较高，故制造成本高。（4）不能能自锁 特别是垂直丝杠，由于自重惯性力的关系，运动部件在运动停止后不能自锁，需加制动装置。方案一：采用滚珠丝杆传动 , 并且蜗杆传动带有自锁作用，可以实现丝杆自锁；蜗杆传动有两个输出轴，并且转向相同，所以丝杆螺纹旋向要相反，才能使丝杆螺母运动方向一致。专业 .专注方案二：虽然链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低。远

17、距离传动时，其结构比齿轮传动轻便得多。但是只能实现平行轴间链轮的同向传动；运转时不能保持恒定的瞬时传动比；磨损后易发生调齿；工作是有噪声、振动冲击。方案三：（1）丝杠水平放置利于自锁。水平状态下不受自重惯性力，故运动停止较为容易。（ 2）采用涡轮驱动丝杠，由于涡轮尤其是单头涡轮传动效率低，传动精确度也较差。同时涡轮一般采用较为贵重的减摩材料（如青铜）制造，从而增加了制造成本。（3）工作台有两个连杆驱动所承受力较小。在较大试验力时，连杆安全性降低，必须增杆尺寸，这就使得试验机所需较大的外功率来驱动。方案四：由于采用了液压驱动，故有以下特点：液压传动能够实现无级变速，工作平稳；同功率时液压装置体积

18、小、质量轻；液体为工作介质易泄露，造成污染；油液可压缩故传动比不准确；传动过程中损失较大，效率较低；液压传动对油温和负载变化极为敏感，对外部环境要求较高；液压元件精度高，造价高；液压传动一旦出现故障时不易追查原因，不易迅速排除。综合上述四种方案的优缺点以及目前市场上主流试验机形式， 最后决定选择第一种方案为本设计所采取的最终方案。专业 .专注第三章设计中有关计算3.1 电动机的选择由设计要求及已知条件可知， 假设试验机横梁设计速度为120mm/min，试验机所施加的外力为 100KN。故P FV100 103120200W(3-1)100060式中： F试验机输出力， N； V丝杠速度， m/

19、s。电机功率在传递过程中必然有一定的损失。参阅机械工程手册可知，丝杠与丝杠螺母间传动效率为0.9 ，锥齿轮之间传动效率为0.94 ，涡轮蜗杆间传动效率为0.8 ，其他联结件传动效率为 0.9 。故总丝 锥蜗其 0.90.940.8 0.9 0.609所以电机P200328.4w(3-2)0.609P总上式中 P试验机有效功率；总 试验机总效率。查阅电机手册结合实际情况选择合适型号为Y802-4，它的额定功率为0.75KW、满载转速为 1390r/min 。如图 3-1 所示。图 3-1 所选电机三维示意图3.2 传动装置总传动比的计算及其分配已知横梁速度以此求得丝杠转速nw专业 .专注nwV1

20、20815 r min(3-3)p式中：V 丝杠速度， m/s；P 丝杠螺距， mm。电动机选定后，按照电动机的满载转速nm 及试验机工作部分转速nw ，可计算出传动装置的总传动比。inm139092.67(3-4)nw15ii 锥i蜗再按照常用传动机构 性能及适用围，初步 选择各个出动部分传 动比如下：i蜗20， i锥1.5 。3.3 蜗轮蜗杆传动系统的设计与校核由设计要求可以知，蜗轮输入功率P20.750.8 0.85 0.51kw蜗轮输入转速n213902069.5 r min传动比i20预期寿命15000h故蜗杆选用 45 钢，表面硬度 45HRC。涡轮材料采用ZCuSn10P1,金属

21、模铸造。1 按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。由传动中心距vsd1n13.14 63 13901000cos604.673 m s601000cos11.31(1) 确定作用在蜗轮上的转矩 T2按 z12 ，则T 9.55 106 p29.55 106 0.51 70079.14N gmm2n269.5(2) 确定载荷系数 K专业 .专注因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K1 ，由表 11-5选取使用系数K A 1.15 ；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数KV1.05 ；则K K A K KV 1.15 1 1.05

22、 1.21(3) 确定弹性影响系数 ZE1因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故ZE 160MPa2 。(4) 确定接触系数 Z先假设蜗杆分度圆直径d1 和传动中心距 a 的比值 d10.35 ，从图11-18 中可查得aZ2.9。(5) 确定许用接触应力H根据蜗轮材料为采用ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆齿面硬度 45HRC，可从表 11-7查得蜗轮的基本许用应力268MPa 。H应力循环次数N60 jn 2Lh60 69.5 150006.25107寿命系数KHN81070.79521076.25则HK HN g H0.7952 268 231.13MPa(6) 计算中心距ZE Z2

23、233160 2.9mmaKT21.21 70079.14231.1369.73H取中心距 a125mm, 因 i20 ，故从表 11-2中取模数 m5 mm,蜗杆分度圆直径d1 50 。这时 d10.4 ，从图 11-18 中可查询接触系数 Z 2.7 ，因为 Z Z ，因此以a上计算结果可用。2蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸(1) 蜗杆轴向齿距 Pam15.7 mm；直径系数 q10 mm；齿顶圆直径da1d12m60 mm；专业 .专注齿 根 圆直 径 d f 1 d1 2.4m38 mm； 分 度圆 导 程 角；蜗杆轴向齿厚111836sa1m 7.85 mm。2(2) 蜗轮蜗轮齿数

24、z241 ；变位系数 x20.5 ；验算传动比 iz241 20.5 ，这时传动比误差为20.5 200.025 2.5，是允许z1220的。蜗轮分度圆直径d2mz2205 mm蜗轮喉圆直径da2m z22215 mm蜗轮齿根圆直径d f 2m z22.4193mm蜗轮咽喉母圆半径rg 2a1da217.5 mm23. 校核齿根弯曲疲劳强度F1.53KT2 YFa 2YFd1d2m当量齿数zv 2z24143.48cos11.31cos3根据 x20.5 ， zv 243.48 ，从图 11-19 中可查得齿形系数 YFa 22.87 。螺旋角系数Y11 11.310.9192140140许用

25、弯曲应力FFgK FN从表 11-8中查得由 ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力F56MPa 。寿命系数K FN1060.63291076.25F 56 0.632 35.37MPa1.531.2170079.14F258.32.87 0.9192 3.338MPa636.3专业 .专注弯曲强度是满足的。4. 验算效率0.95tan: 0.96tanv已知； varctan f v ； GB T 100891988 f 与相对滑动速度 vs 有关。111836vsd1n13.14 50 1390601000cos603.7 m s1000cos11.31从表 11-18 中用插值法

26、查得 f v0.0235、 v1.1867 ；代入式中得0.84 ，大于原估计值，因此不用重算。5. 精度等级公差和表面粗糙度的确定从 GB T 10089 1988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种类为 f , 标注为 8 fGB T 100891988 。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度。由于蜗杆滑动速度较低，产生热量较少，故可以不进行温度验算。试验机利用频率较低，故可以不润滑，或者偶尔喷油润滑即可。按照上述设计与校核做出蜗轮蜗杆三维图如图3-2 、3-3 、所示。图 3-2 蜗杆三维示意图专业 .专注图 3-3 蜗轮三维示意图3.4 锥齿轮的传动设计由设计要求可以

27、知，锥齿轮输入功率P3P20.990.990.5kw锥齿轮输入转速n3n269.5 r min传动比i 1.5预期寿命15000h说明锥齿轮的传动设计的这部分全参照实用机械设计，下面涉及的就不再说明了。一、选材、热处理、选z1注意点(1) 大小齿轮选材，热处理不同，小齿轮比大齿轮齿面硬度高30HBS : 50HBS ；(2) 一般用锻钢毛坯，尺寸太大可用铸钢；(3 软尺面适用中载中速；(4) 尽可能用优质碳素钢；(5) 热处理后切齿，精度可达 8 : 9 级左右；2按表 0-4 : 表 0-9 以及表 4-4 、4-5 选材、热处理，由表 4-6 确定精度等级，设计后专业 .专注由4-7 校订

28、，或由表 5-3 查出。小齿轮45钢，调质 217HBS: 255HBS，取中间值 236HB；大齿轮45钢，正火163HBS: 217HBS,取中间值 190HBS，8级精度。3 确定齿数 z, 校核 u i5i(1)选 z135、 z21.53552.5 取 z253 ；(2)计算 uz1 z253；1.5135(3)u i1.511.5。Vi5u1.5二、按接触强度计算d11计算T1T19.55106P39.551060.5104Ngmmn36.8769.52计算 KKK A K v K(1) 由表 4-8 选取使用系数 K A 1.0(2)试选动载荷系数K v 记 K vt 试选 K

29、vt1.2(3)取R 值（一般R0.3 ）， u 值，则bR u 210.3 1.512 1dmdm120.32R2 0.3(4)由图 4-45 ，查得齿向载荷分布系数K1.1专业 .专注(5)计算因 KvK vt （试选） K tK A K vK1 1.181.11.293弹性系数 ZE 由表 4-9 查得 ZE189.8 MPa4节点系数 ZH 由4-58 查得 ZH2.55许用应力HH lim1 ZN ZWSH(1)由图 4-58 查得H lim1570MPa、H lim2460MPa(2)由已知条件计算N160n1r gt601 1500069.56.225107N2N17u4.14

30、10(3) 由图 4-59 查得寿命系数 ZN1 =1、 Z N2 =1(4) 由表 4-11 查得安全系数 SH =1(5) 由图 4-60 查得工作硬化系数 Zw =1(6)计算 H1H lim1 Z N ZW570 1 1 570MPaSH1H 2H lim2 ZN ZW460 1 1 460MPa 代入小值计算。SH1(7) 计算 d1d14.7K t T1ZEZH)2109.49mm32 (R gu(1 0.5 R )H专业 .专注三、校核 d1因试选 K v ，可能与实际不符1模数 md1t 取标准值md1t109.493.12 取 m 3.25z1z1352按几何关系计算d1d1

31、mz13.2525113.75 mmdm1d1 (10.5R )113.75(10.50.3)96.7 mm3 圆周速度 vm(1)vmdm1n13.14 96.769.53.52 m s601000601000(2)计算 vm z13.5235 1.232由 vm z1查图 4-43 得 K v 1.231001001004 校对 d1K vd1t31.23与 d1t相差不大，勿须重算。d1 3109.49 110.39K vt1.2四、校核齿根弯曲强度1计算公式mF 34.7 KTY1 Fa YSaR (1 0.5 R )2 u2z121 F4.711.296.871042.241.783

32、2.62100.6 MPaF 23520.3(10.50.3)21.5121190专业 .专注2计算当量齿数YFa1YSa12.4 1.66F lim2 190MPa0.01732F 1230(1)cos1u1.510.8337、133.517u211.5121cos2110.5522、256.483u211.5121(2)zv1z13541.98 、 zv2z25395.98cos2 0.552210.8337cos3由当量齿数 zv 查图 4-55 得齿形系数 YFa 12.4 、YFa 22.24 ，查得 4-56 得齿根应力修正系数 YSa11.66 、 YSa21.78 。4确定 m

33、3.25(1)查图 4-61 得F lim1230MPa、F lim2190MPa(2)查图 4-62 得 YN1YN 21(3) 查图 4-63 得尺寸系数 Yx 1(4) 查表 4-11 得安全系数 SF 1(5)计算F1F lim1 YN1Yx 230MPa 、F 2F lim2 YN 2Yx 190MPaSFSF(6) 比较 YFa1YSa1 与 YFa 2YSa2 值F1F2专业 .专注小齿轮 YFa 1YSa12.4 1.660.01732F1230大齿轮 YFa 2YSa22.24 1.780.02099 取大齿轮代入计算F 21905 校核弯曲强度4.7KTY1Fa YSa4.

34、711.29 6.871042.241.78F 2R (1 0.5 R )2 u2 13.253352 0.3(10.50.3)2100.6MPaF 2m3 z121.512 1按弯曲强度计算的模数记为mF4.7KTYFaY4.71 1.296.87 1042.241.78mF 31Sa32.62z12R(1 0.5 R)2u2 1 F352 0.3(10.5 0.3)21.5121 190而按接触强度计算的d1113.75故取大者为模数d1 113.75 ， mH3.25z135m3.25 。五、几何尺寸计算1分度圆直径 dd1mz13.2535113.75 mmd2mz23.2553172

35、.25 mm2 节锥角1 arctan z1arctan 3533.4398 、 2 901 56.5602z2533 节锥距 R专业 .专注d1113.75mmR103.42sin 12 sin 33.43984齿宽 bR gR 、 bR gR0.3 103.431.02 取整 b325齿顶高 ha1m(1X1 )ha23.25 mm6齿根高 hf 1m(1.2X1 )hf 23.251.23.9 mm7 齿顶圆直径 dada1d12ha1 cos1113.7523.25cos33.4398119.17 mmda 2d22ha 2 cos2172.2523.25cos56.5602175.8

36、3 mm如图 3-4 、 3-5 为小锥齿轮、大锥齿轮的三维示意图图 3-4小锥齿轮专业 .专注图 3-5大锥齿轮3.5 传动轴的设计与校核3.5.1 计算蜗轮传动轴如图 3-6 所示为蜗轮轴的示意图图 3-6 蜗轮传动轴的结构示意图此传动轴下部分与涡轮相连接n269.5 r min ， P20.51kw 。上部分为两个小链轮受到拉力为 8088N。按许用弯曲应力计算法校核。转矩T2 9.55106 P29.55 1060.5170079.14 N gmm (3-26)n269.5圆周力2T2270079.14(3-27)Ft 2258.3542.62 Nd2专业 .专注轴向力Fa 22T125152.88Ft 150206.1Nd1FnFt 2542.62(3-28)cos(20)589.8 Ncos(an ) cos0.98径向力Fr 2Ft 2 tanFn sin an201.7N(3-29)1. 计算支承受力水平面反力FNH 1FNH 2FT 2542.62271.31N(3-30)22FNV 2106354201100垂直面反力200632.27 N(3-31)FNV1632.27370262.27 N2.