双柱式可倾斜压力机的设计【5张图纸】【优秀】【原创】
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双柱式可
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摘 要
用于对坯料进行成型加工的锻压机械称作压力机。机械压力机动作平稳，工作可靠，广泛用于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。
本次设计题目是双柱式倾斜压力机。倾斜式压力机由支承着床身和压头的底座支架，动力电源，压头，垂直于床身并作直线运动的机构组成。倾斜式压力机的优点是有利于废料的排出。在设计过程中，通过对冲压功率的分析，确定了飞轮和电动机功率。并且通过计算确定了各级传动比和基本尺寸。通过计算确定了系统的最大功率，对带轮和齿轮机构进行了外形尺寸和参数的计算。同时也对曲柄滑块机构进行结构设计，根据计算解决了曲轴和后轴的尺寸。
关键词：压力机；功率；机构
Abstract
The machine used for most cold-working operation is known as a press.It works steady and is widely used in many fields,such as forging and pressing.
This design topic is the inclinable press. It consists of a machine frame supporting a bed and a ram, a source of power, and a mechanism to cause the ram to move in line with and at right angles to the bed. In the design process, by means of analyzing the ramming power, the flywheel power and the electric motor power are determined; every level of transmission ratios and the construction size are also determined by computer program. Having determined the system maximum work rate with computer program, it has carried on the external dimensions and the parameter computation to the band pulley and the gear mechanism. Having carried on the intensity, the rigidity examination to the slide crank mechanism, the mechanism design, the main axle and the hind axle size and the localization has been determined as well.
Key words: Press; Power; Mechanism
摘 要I
AbstractII
第1章 绪论1
1.1 设计的目的1
1.2 设计的内容1
1.3 设计要求和注意事项1
1.3.1 设计要求1
1.3.2 注意事项2
1.4 传动方案的机构选型原则2
1.5 传动装置的方案论证3
1.6 执行机构方案论证4
第2章 执行机构的设计计算及功率的确定7
2.1 力、加速度及功率分析7
2.2 电动机的选择9
第3章 传动机构的设计及计算12
3.1 带传动设计及计算12
3.1.1 确定设计功率Pca12
3.1.2 选择带型12
3.1.3 确定带轮的基准直径dd1和dd212
3.2 带轮的设计15
3.2.1 小带轮的设计16
3.2.2 大带轮的设计17
3.3 齿轮的设计计算18
3.3.1 齿轮的类型、精度等级、材料和齿数18
3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计19
3.3.3 按齿根弯曲疲劳强度的设计21
3.3.4 几何尺寸计算23
3.3.5 齿轮的结构设计23
3.4 轴的设计25
3.4.1 后轴的设计25
3.4.2 曲轴的设计28
第4章 轴承、机座及导轨的设计30
4.1 轴承的设计30
4.1.1 滚动轴承的选择及校核30
4.1.2 曲轴两端滑动轴承的设计31
4.2 机座的设计33
4.2.1 机座材料的选择33
4.2.2 机座设计的基本要求33
4.2.3 肋的布置33
4.2.4 连接结构设计33
4.2.5 导轨的功用、分类和应满足的要求34
4.2.6 直线滑动导轨的结构设计34
结论...............................................................................36
致谢.......................37
参考文献38
- 内容简介：
-
黑龙江科技学院 毕业设计任务书 学生姓名： 刘禄琦 任务下达日期： 2011 年 12 月 19 日 设计开题日期： 2012 年 4 月 13 日 设计开始日期： 2012 年 4 月 16 日 中期检查日期： 2012 年 5 月 18 日 设计完成日期： 2012 年 6 月 4 日 一、设计题目： 双柱式倾斜压力机的设计 二、设计的主要内容： （ 1）设计图纸： 总装图 1 张； 零件图 5 张。 （ 2）说明书主要内容及字数要求： 说明书主要内容： 1）中英文摘要； 2） 倾斜式压力机传动方案的设计 与计算 ； 3） 倾斜式压力机执行方案的 设计 。 字数： 1.5万 千 字 以上 三、设计目标： 根据给 出 的 压力机的工作参数 ， 设计可行并且合理 的 传动方案和执行方案 ， 设计 原理清晰 、保证加工质量的 倾斜式压力机 。 培养综合运用所学知识、提高分析和解决实际问题的能力。 指 导 教 师： 赵砚虹 院（系）主管领导： 2011 年 12 月 19 日 nts I 摘 要 用于对坯料进行成型加工 的 锻压机械 称作压力机 。机械压力机动作平稳 ，工作可靠 ， 广泛用于 冲压 、 挤压 、 模锻 和粉末冶金等工艺。 本次设计题目是双柱 式倾斜 压力机。 倾斜式压力机由支承着床身和压头的底座支架，动力电源，压头，垂直于床身并作直线运动的机构组成。 倾斜式压力机的优点是有利于废料的排出。在 设计过程中，通过对冲压功率的分析，确定了飞轮和电动机功率。并且通过计算确定了各级传动比和基本尺寸。通过计算确定了系统的最大功率，对带轮和齿轮机构进行了外形尺寸和参数的计算。 同时也 对曲柄滑块机构进行 结构设计， 根据计算 解决了 曲 轴和后轴的尺寸 。 关键词： 压力机；功率；机构 nts II Abstract The machine used for most cold-working operation is known as a press.It works steady and is widely used in many fields,such as forging and pressing. This design topic is the inclinable press. It consists of a machine frame supporting a bed and a ram, a source of power, and a mechanism to cause the ram to move in line with and at right angles to the bed. In the design process, by means of analyzing the ramming power, the flywheel power and the electric motor power are determined; every level of transmission ratios and the construction size are also determined by computer program. Having determined the system maximum work rate with computer program, it has carried on the external dimensions and the parameter computation to the band pulley and the gear mechanism. Having carried on the intensity, the rigidity examination to the slide crank mechanism, the mechanism design, the main axle and the hind axle size and the localization has been determined as well. Key words: Press; Power; Mechanismnts III 目 录 摘 要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 设计的目的 . 1 1.2 设计的内容 . 1 1.3 设计要求和注意事项 . 1 1.3.1 设计要求 . 1 1.3.2 注意事项 . 2 1.4 传动方案的机构选型原则 . 2 1.5 传动装置的方案论证 . 3 1.6 执行机构方案论证 . 4 第 2 章 执行机构的设计计算及功率的确定 . 7 2.1 力、加速度及功率分析 . 7 2.2 电动机的选 择 . 9 第 3 章 传动机构的设计及计算 . 12 3.1 带传动设计及计算 . 12 3.1.1 确定设计功率 Pca . 12 3.1.2 选择带型 . 12 3.1.3 确定带轮 的基准直径 dd1 和 dd2 . 12 3.2 带轮的设计 . 15 3.2.1 小带轮的设计 . 16 3.2.2 大带轮的设计 . 17 3.3 齿轮的设计计算 . 18 3.3.1 齿轮的类型、精度等级、材料和齿数 . 18 3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 . 19 3.3.3 按齿根弯曲疲劳强度的设计 . 21 3.3.4 几何尺寸计算 . 23 3.3.5 齿轮的结构设计 . 23 3.4 轴的设计 . 25 nts IV 3.4.1 后轴的设计 . 25 3.4.2 曲轴的设计 . 28 第 4 章 轴承、机座及导轨的设计 . 30 4.1 轴承的设计 . 30 4.1.1 滚动轴承的选择及校核 . 30 4.1.2 曲轴两端滑动轴承的设计 . 31 4.2 机座的设计 . 33 4.2.1 机座材料的选择 . 33 4.2.2 机座设计的基本要求 . 33 4.2.3 肋的布置 . 33 4.2.4 连接结构设计 . 33 4.2.5 导轨的功用、分类和应满足的要求 . 34 4.2.6 直线滑动导轨的结构设计 . 34 结论 . . 36 致谢 . . 37 参考文献 . 38 nts V Content Abstract . I Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Design purpose . 1 1.2 Design of the content . 1 1.3 Design Requirements and Considerations . 1 1.3.1 Design Requirements . 1 1.3.2 Design Considerations . 2 1.4 Transmission Scheme institutional principle of selection . 2 1.5 Gear demonstration program . 3 1.6 Implementing agencies demonstration program . 4 Chapter 2 The implementation of the design calculations . 7 2.1 The analysis of strength, acceleration and power . 7 2.2 The choice of the motor. 9 Chapter 3 Design and calculation of transmission . 12 3.1 Belt drive design and calculation . 12 3.1.1 Determine the design power Pca . 12 3.1.2 Select the zone type . 12 3.1.3 Determine the reference diameter of pulley dd1 and dd2 . 12 3.2 Pulley design . 15 3.2.1 The design of small pulley . 16 3.2.2 Pulley structure design and select the zone type . 17 3.3 Design and calculations of the gear . 18 3.3.1 The type, accuracy class, material and quantity of gear . 18 3.3.2 Tooth contact fatigue design . 19 3.3.3 Trace of design according tooth root bending strength . 21 3.3.4 Geometric size dimensions . 23 3.3.5 Gear structural design . 23 3.4 Design of the shaft . 25 3.4.1 Design of the behind axle . 25 3.4.2 Design of the bent axle . 28 nts VI Chapter 4 Bearings, frame and rail design . 30 4.1 Bearing design . 30 4.1.1 Select and check of rolling bearings . 30 4.1.2 Crankshaft both ends of the sliding bearing design . 31 4.2 Docking station design . 33 4.2.1 Choice of base materials . 33 4.2.2 Basic requirements of the engine base design . 33 4.2.3 Rib layout . 33 4.2.4 Connect of the structural design . 33 4.2.5 Function, classification of rail shall meet requirements . 34 4.2.6 The linear slide rail structure design . 34 Conclusions . 36 Acknowledgement . 37 Reference . 38 nts 1 第 1 章 绪论 1.1 设计的目的 在当今世界，生产力水平的高低是评价一个国家发达程度的一个重要标准。而现代工业的发展情况将直接影响生产力水平。随着现代社会的不断发展，对生产力要求也在日新月异。如何适应社会发展，如何提高生产效率，生 产出高性能，结构简单，价格低廉的工业产品，已是摆在我们面前的严峻问题。怎么提高我国生产力水平和工业发展水平，是我们急待解决的问题。因此，我们进行毕业设计是十分有必要的，目的就是提高自身技术水平，为今后工作打下良好的基础。 1.2 设计的内容 锻压在机械发展中占有十分重要的地位，是通过冲头或模具对坯料施加压力，使其产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制品的成形加工的方法。本次设计的题目是 双柱式倾斜 压力机，要求从各方向独立思考，一般包括以下内容： (1) 方案分析与论证 (2) 执行机构计算及功率的确定 (3) 装置的设计计算 (4) 轴承及其组合部件设计 (5) 箱体、润滑及附件设计 (6) 设计说明书编写 1.3 设计要求和注意事项 1.3.1 设计要求 毕业设计是整个大学学习的一个总结和练兵，理论联系实际，为走上工作岗位打基础的重要环节。因此，在设计过程必须做到： (1) 综合地考虑使用经济、工艺、安全性等方面的设计要求，确定合理nts 2 的设计方案。 (2) 查阅相关资料，在认真思考的基础上提出自己的见解并要与指导教师讨论。 (3) 通过分析比较吸取现有结构中的优点，并在此基础上发挥自己的创造性。 (4) 认真计算和制图，有错误要认真修改，力求设计图纸和计算说明书的质量达到或接近实际生产水平。 (5) 遵循学校的作息时间，按预定计划按时完成任务。 1.3.2 注意事项 (1) 在设计开始前，应认真研究题目，明确设计要求，阅读参考资料，了解它们大体内容，以便需要时查阅。 (2) 对设计方案及结构，设计小组应进行讨论对比，以明确优劣正误，取长补短，改进设计。 (3) 设计草图完成后，应交指导教师审查后再修改加深。 (4) 设计说明书应按规定格式编写，连同所绘图纸交指导教师审查认后方可呈交。 (5) 认真做好准备，进行设计答辩。 1.4 传动方案的机构选型原则 传动方案的机构选型需要满足以下原则： (1) 满足需要原则 所设计的产品应最大限度地满足用户要求。应在调查分析和预测市场需要情况下的基础上，确定是否应该进行该种机械产品的设计。 (2) 经济合理原则 所设计的机械产品应该机构先进，功能好，成本低、使用维修方便，在产品的寿命周期内用最低的成本实现产品规定功能，做到物美价廉。 (3) 可靠性原则 在规定使用条件和规定时间内，产品能完成规定功能的可靠程度高，即运行中不出现故障。 (4) 最 优化设计 在给定的设计目标下，用优化设计方法，从若干可nts 3 行方案中找到优选方案。 (5) 标准化原则 所设计的机械产品规格参数应符合国家标准，零部件应能最大限度地与同类产品的零部件通用。 1.5 传动装置的方案论证 传动装置选择要满足以下原则： (1) 小功率传动应在满足工作性能的前提下选用较结构简单的传动装置，尽可能降低制造成本。 (2) 大功率传动应优先考虑传动的效率，节约能源，降低运转和维修费用。 (3) 当机构要求变速时，若能与电动机调速比相适应，可采用定传动比装置；当要求变速范围大，用电 动机调速不能满足要求时，应采用变速比传动。 (4) 当载荷变化频繁，且可出现过载时，应考虑增加过载保护装置。 (5) 传动装置的选用必须与制造技术水平相适应，应尽可能选用专业厂生产的传动部件或元件。 当采用由几种传动形式组成的多级传动时，要充分考虑各种传动形式的特点，合理的分配其传动顺序，选择时，应注意以下几点： (1) 带传动的承载能力小，传递相同转矩时，机构尺寸较其它传动形式大，但传动平稳，能吸振缓冲，因此益布置在低速级。 (2) 链传动运动不均匀，有冲击，不适应与高速级，应布置在低速级。 (3) 斜齿 圆柱齿轮传动的平稳较直齿轮较好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。 (4) 开式 直齿圆柱齿轮传动的工作环境一般较差，润滑条件不好因磨损严重，寿命较短，应布置在低速级。 (5) 圆锥齿轮传动只用与需要改变轴的布置方向的场合，由于圆锥齿轮加工比较困难，所以应将取布置在传动的高速级，并限制传动比，以减小其直径和模数。 (6） 蜗杆传动可以实现较大的传动比，机构紧凑传动平稳，但传动效率较低，故适用于中小功率的高速传动中。 nts 4 综上所述考虑各方面，选择带传动和直齿圆柱齿轮进行两个减速级传动，并确定其传动比分别为 5.1 和 4.7。 1.6 执行机构方案论证 (1) 采用偏心曲柄滑块机构 采用偏心曲柄滑块机构的为常用形式，机构简单，制造方便，运用与低速重载场合，但其为偏心机构，安装和调试较难，且有急回作用，极位夹角不为 0，设计较为复杂，功率变化大，故不益采用，其结构图如图 1-1 所示： 图 1-1 偏心曲柄滑块 (2) 采用曲柄摇杆机构 此机构具有传动准确，效率高的优点，当以曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动变成摇杆的往复摆动，其应用范围较广，但其机构比较复杂，剪切 力较小，不使用在吨位较大的场合，机构简图如图 1-2 所示： (3) 采用对心曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是执行机构的常用形式，其优点是机构紧凑，传动简单，该机构是全低副机构，适用于低速重载的场合。 由于 0o ， 1k 式中 极位夹角 K 反正行程速比系数 nts 5 图 1-2 曲柄摇杆机构 曲柄为主动 件，当曲柄与连杆两次共线时，滑块相应处于左右两极限位 置，其最大行程 H za，故改变曲柄长度可使滑块获得不同行程，曲柄等速转动一周，滑块往返一次，其往返的平均速度相等，其机构简图如图 1-3 所示： ABC图 1-3 对心曲柄滑块机构简图 曲柄滑块机构应用很广，以滑块为主动件用于动力机械，如内燃机，蒸nts 6 汽机等，以曲柄为主动件多用于工作机械，如冲床，柱塞泵，压缩机等。 倾斜式 压力机 通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动， 使得 机械压力机动作平 稳 ， 工作可靠 。 综上所述，在本设计中选用对心曲柄滑块机构作为执行机构，这样能够基本的达到设计的要求。 nts 7 第 2 章 执行机构的设计计算及功率的确定 2.1 力、加速度及功率分析 参数：公称压力 40t，生产率为 60次 /min，冲材厚度 6mm。因冲程为 80mm，故初选曲柄长度为 40mm，连杆长度为 400mm，执行机构的机构运动简图如图 2-1 所示： AE BCP6mm图 2-1 执行机构的速度分析 如图所显 示： AB 为曲柄， BC 为连杆 列方程得 ABsin BE BCsin ABcos +BCcos =AC AC-AB+BC-6=400+40-6=434mm 40sin =400sin 40cos +400cos =434mm AB2=BE2+ AE2 402=(400sin )2+(434-400 cos )2 1600=160000sin2 +188356-347200cos +160000cos2 3.5o 40 sin =400sin3.5o nts 8 =39o 由于生产率为 60 次 /min，即曲柄的角速度 60 转 /min，所以， 6 0 2 2 6 . 2 8 r a d / s60 速度分析： VB= r =6.28 40 10-3=0.25m/s 根据图 2-1 所示的速度分析有： VC= VB+ VCB 方向 大小 ? 0.25 V B42.5 86.1V CBV C图 2-2 速度矢量三角形 VBsin42.62o VCsin67.38o BC s i n 4 7 . 5 6 0 . 2 5 0 . 6 7 7 0 . 1 8 m / ss i n 6 2 . 4 4 0 . 9 2ooVV 考虑到冲头所受力及冲压过程的瞬时性，将冲头过程定为几个阶段：弹性变形阶段，屈服阶段，强化阶段，及局部变形阶段。 通过以上的计算可知，冲头在运动到刚刚与工件接触时候，冲头的过度为 Vc 0.1m/s。 由参考文献 3查得： 带传动效率为： 带=0.95 滑动轴承的效率为： 滑=0.97， 滚=0.99 nts 9 开式齿轮传动效率为： 齿=0.92 6mm0246图 2-3 冲头冲压过程简图 则经过齿轮传动及滑动轴承及滚动轴承其功率为： m a x33 3 4 . 1 7 4 1 . 4 k W0 . 9 2 0 . 9 7 0 . 9 9PP 滑齿 滚2.2 电动机的选择 由参考文献 2查得： AG D H b r（ 2-1）式中： GA 轮缘的重量， kg D 飞轮轮缘的平均自径， m D 轮缘高度， m B 轮缘宽度， m 材料单位体积重量， N/m3 初选 R=0.4m,b=0.1m,D=0.48m,H=0.1m， g 32F A A /4 4D b gJ J G D gg （ 2-2） 333 . 1 4 0 . 4 8 0 . 1 0 . 1 7 . 2 1 04gg 6.6kgm2 nts 10 由参考文献 2查得： m a xF 2nWJ W （ 2-3） 式中： Wmax 最大盈亏功， J Wn 平均角速度， m/s 速度不均匀系数 由参考文献 2表 7-2 查得：冲床、剪床的速度不均匀系数 =17 110由参考文献 2查得： （ 2-4） 则取 =0.13，设电机转数为 1440r/min 2 1 4 4 05 .1 6 0W 则 22m a x F M 2 1 4 4 06 . 6 ( )5 . 1 6 0W J W 0.13=813J 计算冲压过程所用时间 360Lt v 22 , 1 4 4 03 6 0 6 0Lrt L R v rv 6 0 2 0 . 2 2 s1 4 4 0 2 3 6 0Rt R m a x0 813 3 7 k W0 . 0 2 2WP t m a x 0 4 1 . 4 3 7 4 . 4 k WP P P 因为考虑到其他机构的能量损失，故选电动机功率为 5.5kW。 Y132S-4 型电动机技术参数如 表 2-1 所示 ： 表 2-1 Y132S-4 型电动机技术参数 项目 大小 单位 功率 5.5 kW nts 11 电流 85.5 A 转速 1440 r/min 效率 85.5 功率因数 0.84 额定电流 7.0 A 堵转转矩 2.2 105 N.mm 最大转矩 2.2 105 N.mm 功率 5.5 kW 电流 85.5 A 转速 1440 r/min 效率 85.5 功率因数 0.84 额定电流 7.0 A 堵转转矩 2.2 105 N.mm 最大转矩 2.2 105 N.mm nts 12 第 3 章 传动机构的设计及计算 3.1 带传动设计及计算 3.1.1 确定设计功率 Pca 计算功率 Pca 是根据传递功率 P，并考虑到载荷性质和每次运行时间长短等因素的影响而确定的。 Pca=KAP （ 3-1） 式中 : Pca 计算功率， kW P 传递的额定功率（例如电动机的额定功率）， kW KA 工作情况系数 由参考文献 3表 8-7 查得 : KA 1.2 又由于 P=5.5kW Pca KAP 1.25.5 6.6kW 3.1.2 选择带型 根据计算功率 Pca 及小带轮转速 n，由参考文献 3选定带型，根据要求选普通 V 带 B 型带。 3.1.3 确定带轮的基准 直径 dd1 和 dd2 1. 初选小带轮的基准直径 dd1 根据 v 带的带型和参考文献 3表 8-6 和表 8-8 确定小带轮的直径，应使 d (dd)min。由此得出 dd1=140mm 2. 计算从动轮的基准直径 dd2 dd2=idd2=5.1140=714mm 参考文献 3表 8-8，调整为 dd1=140mm， dd2=710mm， d2d15.1di d 3. 按公式算带速 nts 13 由参考文献 3查得： d 1 11 6 0 1 0 0 0dnv （ 3-2） d 1 11 3 . 1 4 1 4 0 1 4 4 0 1 0 . 5 5 m / s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv 应使maxvv，对于普通 v 带maxv=2530m/s，若maxvv，则离心力过大，即应减小 dd1， 如 v 过小，则表示所选 dd1 过小，这将使需的有效拉力 Fe 过大，即所需要的根数 z 过多，于是 带 的宽度，轴径及轴的尺寸及轴 承的尺寸都要随之增大。 因为 l0.551.5D=57mm L=(1.52)D=5776mm 取 L=66mm 5.其它尺寸 da1=dd1+2ha =140+23.5=147mm df1=dd1-2hf=140-210.8=118.4mm D1=df1 2=118.4-27.5=95.4mm C= 11( )74B= 11( )74100=(14.2925)mm 取 C=20mm 3.2.2 大带轮的设计 1. 材料的选择 材料选择 HT200 2. 基准直径 初选轴的直径 D 后 70mm，且已知大带轮的基准直径 dd2 710mm， 2.5 D 后 2.570 175300mm，所以选用轮辐式结构 ，结构如图 3-2 所示。 3. 带轮槽尺寸同小带轮 4. 确定轮缘及轮毂的尺寸 （ 1） 带轮宽： B=(z 1)e+2f=66mm 因为大带轮具有储能作用， 取 B=110mm （ 2）轮毂外径： d2=(1.8 2) 70=126140mm 取 d2=130mm （ 3）轮毂宽度： L=(1.52) D 后 =(105140)mm 取 l=110mm nts 18 图 3-3 大带轮 5.其它尺寸 da2 dd2+2ha=710+23.5=717mm df dd2-2h1=710-2 10.8=688.4mm （ 3-9） D1 Df 2 =688.4-2 7.5=673.4mm C= 11( )74B= 11( )74100=(14.2925)mm 取 C=20mm 3.3 齿轮的设计计算 3.3.1 齿轮的类型、精度等级、材料和齿数 1. 齿轮类型 直齿圆柱齿轮 2. 精度等级 由于本机械为一般工作机，速度不高，故选用 7 级精度。 3. 材料选择 由于齿轮的失效形式可知，设计齿轮传动时，应使齿轮面具有较高的抗nts 19 磨损，抗点蚀，抗胶合性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断的能力，所以对齿轮材料性能的基本要求为：齿面要硬，齿芯要韧。则由参考文献 3表 10-1 选小齿轮材料为 40Cr，硬度 为 260HBs；大齿轮 45 号钢（调质） ， 硬度为 240HBs。 4. 齿数的确定 由于开式齿轮的主要失效形式为轮齿的磨损失效，为了使轮齿不致过小，小齿轮不可选用过多齿数，且对于 =20o 的标准直齿圆柱齿轮为使轮齿避免发生根切，应取 z1 18 40，故 z1 22。 则大齿轮的齿数为 z2 i z1 22 4.7=104。 3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 由 参考文献 3查得： 3 21112 . 3 2 ( )EdHK T Zudu （ 3-10） 式中： K 载荷系数 d 齿宽系数 EZ 材料的弹性影响系数， MPa1/2 u 齿数比 H 接触疲劳许用应力， N 1. 确定公式中各计算数值 (1) 试选载荷系数 Kt=1.3 (2) 计算小齿轮传动的转矩 n小 齿 轮 =5.1 1440=282.4r/min T1 95.5 1051Pn小 齿 轮=95.5 105 5.5282.4=1.86 105N.mm (3) 由参考文献 3表 10-7 查得，齿宽系数d 0.8 (4) 由参考文献 3表 10-6 查得，材料的弹性影响系数EZ 189.8MPa1/2 nts 20 (5) 由参考文献 3图 10-21d 查得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限Hlim1 580MPa；大齿轮的接触疲劳硬度极限Hlim2 550MPa。 (6) 由公式计算应力循环次数 60hN n jL 小 齿 轮（ 3-11）式中 : N 应力循环次数 n 小齿轮 齿轮转速， r/min j 齿轮每转一圈时同一齿面啮合的次数 hL 齿轮的工作寿命， h 假设 j 1 工作寿命为 15 年（设每年工作 300 天）两班制，每班 8 小时则： Nl 60hn jL小 齿 轮 60 282.4 l (2 8 300 15)=1.22 109 N2 1Nu=1.22 109 4.7=0.26 109 (7) 由参考文献 3图 10-19 查得接触疲劳强度寿命系数 KHN1=0.90， KHN2=0.95 (8) 计算疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 s=1， H 1 H l i m 1H1 0 . 9 5 8 0 4 3 5 M P a1 . 2NK s （ 3-12） H 2 H l i m 2H2 0 . 9 5 5 5 0 4 3 5 . 4 M P a1 . 2NK s 2. 计算 (1) 试算小齿轮分度圆直径 ,代入H中较小的值， 321E1dH12 . 3 2 ( )K T Zudu= 3 4 21 . 3 1 . 8 6 1 0 4 . 7 2 7 + 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )0 . 8 4 . 7 2 7 4 3 5 1d44.32mm (2) 计算圆周速度 v0 nts 21 1 t 1 4 4 . 3 2 2 8 2 . 4 0 . 6 5 5 m / s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv (3) 计算齿宽 b 1 0 . 8 4 4 . 3 2 3 5 . 4 6 m mdtbd (4) 计算齿宽与齿高之比 模数 1tt14 4 . 3 2 2 m m22dm z 齿高 t2 . 2 5 2 . 2 5 2 4 . 5 m mhm 3 5 .4 6 7 .84 .5bh (5) 计算载荷
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