棘轮设计举例说明.doc

棘轮的设计大家可以按照下面的步骤来进行设计，实际问题再实际分析！(1)棘轮的设计棘轮的齿数，如果系手摇绞车所用，大约为816齿的程度。本设计取z=14。作为中间轴的力矩，为制动器之项的回转力矩 Mt = (作用於制动轮的回转力)x(制动轮的半径)= xB=258kg B=12.5cm代入t=258x12.5=3225kgcmp=3.75*( t/(z*sb*)0.333以上记之值代入z=14 sb=300kg/cm2 =(0.51.0) 取0.8P=3.75(3225/14/300/0.8)0.333=36mm模数 m = p/p = 36/3.14 11.46 12 m = 12 p = m*p = 12 x 3.14 37.7mm齿的高度 h = 0.35p = 0.35x37.7 = 13.195mm = 14mm齿尖的厚度 c = 0.25p = 0.25x37.7 = 9.42 = 10mm棘轮的外接直径 D = m*z = 12x14 = 168mm棘轮的宽度 b = *P = 0.8*37.7 = 30.16mm = 30mm掣子的角度a=15对棘轮的压力的压溃强度由 sc = /(bh)， = 2t/之值代入 t= 3225kgcm = 16.8cmb = 3cmh = 1.4cmsc= 3225x2/16.8/3/1.4=91.4kg/cm2=0.914kg/mm2容许压应力的范围0.51.0kg/mm2，所以上记之值在此范围内不会因受压缩而压溃(2)掣子轴的设计掣子轴的直径为d 在掣子轴发生弯曲力作用，故其弯曲力矩设为M，则 M = (作用於掣子的力)x(掣子宽x棘轮宽) / 2 = *b/2 = 2t/ = 3225x2/16.8=383.9kg = 384(kg)*3/2=576kgcm sb= 400kg/cm2d= (32M/p/sb)0.333 =(32x576/3.14/400)0.333=2.45d= 25mm掣子轴受剪的情形：取ss=400kg/cm2 d=(4/psS)0.5=(4X384/3.14/400)0.5=1.12cm=12mm 由上记两者比较，应取受弯曲作用时之直径d=25mm(3)板弹簧的设计使用板弹簧、板弹簧的设计，需考虑制动轮、掣子、棘轮、中间轴、机架的相互位置，於绘制构想图中决定之，即棘轮的大小，棘轮齿的宽度，均应考虑，然後在构想的阶段假定长l，厚t，宽b，求其弯曲应力。求挠度先求弹簧压力，此值在选取时应与弹簧的使用压力范围比较之，如值在使用范围，则设计上 当可安全。假定l=120mm，宽b=30mm，t=1.4mm，求s此值希望在50kg/mm2以内，试计算之。 s=(3*d*t)/(2l2)=(6*l*)/(b*t2)=(3x1.4x2.1x106x0.14)/(2x122)=1234000/288=4284.7kg/cm2=43kg/mm2但d=14mm，大约与掣子的高度相等。=2.1X106kg/cm2又将 s = 43kg/cm2代入上式，如之压力值在5kg以内之程度，则假定的弹簧可以使用=(1.4x2.1x106x3x0.143)/(4x123)=24202/6912=3.5014=3.5kg弹簧的容许弯曲应力50kg/cm2以内，弹簧的压力在5kg以内，故假定之值均可满足这些?条件因此吾人决定下列的尺寸 l=120mm，b=30mm，t=1.4mm使用SUP5材料第一节 棘轮机构一 棘轮机构的工作原理棘轮机构有如下缺点： 驱动杆只能向一个方向摆动时驱动棘轮； 棘轮只能单向运动； 棘轮的转角必须是相邻两齿所夹中心角的倍数，也就是说，棘轮的转角不能连续改变(称为有级改变)； 驱动杆回摆时，驱动棘爪在棘轮齿背上滑过，因而存在噪声。点击图片播放动画点击图片播放动画二、棘爪工作条件如图所示，为了使棘爪受力最小，应使棘轮齿顶和棘爪的转动中心的连线垂直于棘轮半径O1A，即O1AO2=90。轮齿对棘爪作用的力有：正压力和摩擦力。当棘齿偏斜角为j时，力有使棘爪逆时针转动落向齿根的倾向，而摩擦力阻止棘爪落向齿根。点击图片播放动画为了保证棘轮正常