钢环分离锥轮无级变速器【7张图/13000字】【优秀机械毕业设计论文】
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论文
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说明书一份，35页。13000字。
图纸共7张，如下所示
A0-装配图.dwg
A2-盖.dwg
A2-轴.dwg
A3-新钢环.dwg
A3-调节套.dwg
A3-轴套.dwg
A3-锥轮.dwg
目录
摘要 …………………………………………………. I
Abstract ………………………………………………… II
第一章 绪论
1.1 无级变速器的介绍 ……………………………………………………1
1.2 机械变速器的现状和类别 ……………………………………………1
1.3 摩擦式无级变速器 …………………………………………………2
1.4 摩擦式无级变速器运动原理 ……………………………………… 2
1.5 无级变速器的计算准则 ………………………………………………3
1.6 钢环分离锥轮无级变速器的优点 ……………………………………4
1.7 本次课题设计的任务 …………………………………………………4
第二章 钢环分离锥轮无级变速器设计理论
2.1 钢环分离锥轮无级变速简图 ………………………………………5
2.2 变速器运动学计算 ………………………………………………5
2.3 传动零件的尺寸 ……………………………………………………7
2.4 钢环无级变速器受力分析 …………………………………………8
2.5 零件之间初始间隙或过盈 …………………………………………9
2.6 强度验算 …………………………………………………………10
2.6.1 恒功率传动情况时 …………………………………………………11
2.6.2 恒扭矩传动情况时 …………………………………………………12
2.6.3 钢环强度校验计算 …………………………………………………13
第三章 钢环锥轮无级变速器的计算
3.1 计算锥轮的尺寸和参数 ……………………………………………15
3.2 钢环设计 ……………………………………………………………16
3.3 轴系零件设计 ………………………………………………………17
3.4 调速操纵机构设计 …………………………………………………18
3.4.1 确定齿轮的参数 ……………………………………………………19
3.4.2 确定齿条的参数 ………………………………………………………19
3.4.3 计算螺杆 ……………………………………………………………20
3.5 设计箱体 ……………………………………………………………21
第四章 强度校核
4.1 钢环强度验算……………………………………………………………22
4.2 校检轴的强度……………………………………………………………22
设计总结 ……………………………………………………………………24
参考文献 ……………………………………………………………………25
附录 英文翻译 ………………………………………………………………26
钢环分离锥轮无级变速器
摘 要: 钢环分离锥锥轮无级变速器是机械摩擦式的一种变速器，它以钢环为中间原件，以
改变主、从动锥轮的工作半径来实现无级变速。它能实现对称变速而且无需再设加压装
，结构简单，时常将这种变速器应用在传动系统的高速级。
首先查找变速器相关资料，了解其传动原理及设计要求和计算公式，选择材料。通
过已知给定参数先求出变速器主要零件钢环和主从锥轮的相关尺寸，再根据已算出的数
据和配合关系选定其主要配合原件轴承型号，然后确定锥轮各段长度和大小。再进行
轴的设计，通过公式选取轴的最少直径，再结合与锥轮配合关系确定轴的各段长度及
选取键和轴键等相关尺寸，根据设计手册选取有关尺寸的配合公差，选取设计调速操作
机构，再由已知的零件尺寸和配合关系，根据设计手册确定箱体和端盖的基本尺寸，
其后对轴和钢环进行强度校核，以确定尺寸是否满足要求。最后由算出的数据用CAD
进行绘图。
关键词：钢环，锥轮，无级变速，齿轮，轴
Handing Manipulator Control System
Abstract: The steel loop separation cone pulley variator is the mechanical friction type variator's one form. It takes the middle part by the steel loop, the affiliation changes the host, the driven cone pulley's working radius to realize the stepless change, rotates the handwheel, through the gear, the rack and the tension bar causes the transportable awl crop rotation end motion, changes the host, the driven cone pulley and the steel loop working radius, thus realizes the speed change. Moreover, its structure is simple, the manufacture is convenient. It mainly uses in the metal-cutting machine tool, the textile machinery and so on high speed machine.
Key words: Steel loop, cone pulley, limitless speed change, gear, axi
- 内容简介：
-
1 第一 章 绪论 无级变速器的介绍 . 术即无级变速技术，它采用 传动带 和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力 机械式无级变速器 和金属带式无级变速器（ 目前国内市场上能见到的、采用了这种技术的只有奥迪、派力奥 (西耶那、周末风 )、飞度和旗云 4 款车型。目前，国内汽车厂家奇瑞也掌握了无级变速技术，据报道将于 2010 年投入生产 无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和 传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积 小。另外，它可以自 由改变传动比，从而实现全无级变速使车速变化更为平稳 没有 变速器换挡时那种 “ 顿 ” 的感觉。 图 1无级变速器 机械 变速器的 现状和类别 变速传动装置 分为无级变速和有级变速两种。无级变速传动是在某种可控作用下，使机械输出轴转速在两个极值范围内作连续而任意变化的变速传动装置，而有级变速传动则是使机械输出轴的转速在两个极值范围内某一规律作间断变化的变速传动装置。对于做成独立部件形式的无级变速传动装置，成为无级变器。 无级变速器有电磁的、流体的和机械的等多种类型。电磁无级变速器可用交流电动机调速（变频、调压等）、直流电动机调速（挑刺通或电枢电压等）。流体无级变速器有液压（节流调速、容积调速或复合调速）、液力（液力偶合器和液力变矩器）、气压等传动。 现今 ，机械摩擦式无级变速器业已广泛用于金属切削机床、轻工、纺织、化工、食品、农业、冶金、运输等机械和仪器仪表等行业。 2 摩擦式无级变速器 机械摩擦式无级变速器 是利用摩擦力来传递运动和动力的，它有三个基本组成部分：加压装置，摩擦变速机构， 调速操纵机构。 1. 使传动零件相互压紧，以在接触区内产生所需摩擦力的机构称为加压装置。 2. 靠摩擦力传动、且主动和从动零件之间尺寸比例关系可与改变从而获得变速的机构称为摩擦变速机构。 3. 改变主、从动零件相对位置以调节两者之间尺寸比例关系，从而实现改变传动 比，即实现变速的机构称为调速操纵机构。 摩擦机构总是由若干个相互接触的轮子所组成（扰性中间元件可看成扰性轮），接触部位的形状可以是直线或圆弧曲线，通过改变轮子的相对位置，使接触点沿其中一轮的母线移动或摆动，改变其中某些轮子的工作半径而实现变速。 加压装置是影响无极变速传动性能和承载能力的重要部件。加压装置按加压特性分为两种： 1. 恒压加压装置 工作过程中压紧力始终不变，即压紧力为常量； 2. 自动加压装置 工作过程中压紧力随着负载的变化而作正比变化。 摩擦式无级变速器运动 原理 加压装置所提 供的压紧力与变速器输出转速的关系称为加压特性。无级变速器的加压特性取决于摩擦机构的型式及其机械特性。 在输入转速 定的情况下，无级变速器输出轴扭矩 功率 转速 用图 1的平面曲线 （ 表征。 无级变速器的机械特性大致可以归纳为三种： 1) 恒功率特性 指输出功率保持不变，如图 1时输 出扭矩和输出转速呈双曲线关系。在低速运转时，载荷变化对转速影响小，工作中又很高的稳定性，能充分利用原动 机的全部功率。这种机械特性经济性好，适用于起重机、金属切削机床等的需要。 2) 恒扭矩特性 指输出扭矩为常量，这时输出功率和输出转速呈正比变化，如图 1果输出扭矩小于负载扭矩，输出转速就立即下降，甚至引起打滑和运转中断，不能充分利用原动机的输入功率。这种机械特性适用于机床进给机构和某些干燥机等设备的学要。 3) 变功率便扭矩特性 输出转速负载扭矩和功率的变化而变化，其规律复杂多样，通常按试验方法确定。 3 图 1 钢环无级变速器的机械特性 应当指出，在一般无级比变速器中，可以采用调节压紧力的方式（如用自动加压装置），使在一定的转速范围内获得接近恒功率或恒扭矩的机械特性，以满足工作需要。 恒压加压装置结构简单，便于布置，能纺织过载，但影响效率和寿命。压紧力可以由弹簧、离心力、重力、气压或液压提供，其中最常用的是弹簧加压装置。 自动加压装置可减小滑动，利于提高效率和寿命，便于实现恒功率传动以充分利用动力，但不能防止过载，使用时应设置安全联轴器等过载保护装置。自动加压可利用弹性环自动楔紧原理或利用摆动齿轮箱 的反作用力矩原理等进行加载。 调速操纵机构可根据工作要求采用手动或自动控制方式，其基本原理都是将其中某个轮子沿一个（或几个）轮子的母线作运动以进行调速。考虑到轮子的母线通常为直线或圆弧，所以调速操纵机构可以分为两类： 1） 藉移动方式改变轮子的工作半径，适用于母线为直线的轮子。常用机构为：螺旋机构；齿轮 旋 旋 心机构等。 2） 藉摆动方式改变轮子的工作半径，适用于母线为圆弧的轮子。常用机构为：蜗轮 轮齿条 心机构等。 无级变速器计 算准则 无极变速器的工作能力主要受到传动零件和加压装置零件失效的制约。 对于采用全部刚性零件的闭式无级变速器，在充分润滑条件下，传动零件失 4 效形式通常是疲劳点蚀，而加压零件因受结构尺寸限制其失效形式除疲劳点蚀外，尚有塑性流动或表面压溃。对此，应进行接触强度计算。此外，由于启动时润滑不良以及接触区不可避免地存在滑动，所以也会出现表面磨损失效。若有必要，可按常规的磨损计算准则（工作线压力 q 许用线压力）进行磨损强度计算。 对于高速重载无级变速器，主要失效形式是胶 合，可按接触瞬时温度不超过许用值的胶合计算准则进行计算。 对于开式无级变速器，主要失效形式是磨损，应进行磨损强度计算。 对于带式无级变速器，主要是胶带失效，原则上可按带传动中的计算准则处理。 钢环分离锥轮无级变速器的优点 钢环分离锥轮无极变速器的特点是： 1）钢环具有自动加压作用，能随着扭矩的增加而增大。钢环既是传动零件，又是加压元件。因此，无需另设加压装置，结构简单，制造方便。 2）容易产生几何滑动，原因是锥轮顶点与钢环的内锥顶点不相重合所致。为了减小几何滑动和提高传动效率，可不采用线接触而用点 接触的结构形式。 3）能实现对称型调速（既最大传动 最小传动比 i=1的调速）， i=1/速幅度 0（ 16）。 4) 机械特性与恒功率特性较接近（从动锥轮转速 2大，而 2小） 这种无级变速器中的主要零件钢环和锥轮均用轴承钢 要求淬透性好，可用 ），热处理后工作表面的硬度不低于 4，磨削后的表面粗糙度 廓算术平均偏差）不大于 廓微观不平度十点高度）不大于 m。 本次课题设计任务 题目：设计一钢环分离锥轮无级变速器，已知输入功率 入轴转速 000 r/。 要求：装配图一张，零件图若干，说明书一份，英文翻译一篇等。 5 第 2 章 钢环分离锥轮无级变速器 设计理论 钢环分离锥轮无级变速器 简图 图 2 无级变速器结构简图 变速器 运动学计算 钢环分离锥轮无级变速器的传动比为（图 2 212 ( 1 ) ( 2 ) ( 1 )12n D D m x t g n D D m x t g （ 2 1 2 m a xm a x ( 1 )m i n1 m i xi 1 2 m 1 )m a x1 m a xi ， 式中 滑动率， 1211v v ，若不考虑滑动，则 =0； 1v 、 2v 主、从动锥轮与钢环接触处的圆周速度； 6 主、从动锥轮的转速； 1、 2 主、从动锥轮的工作直径； 传动比 i=1（ 1= 2时的工作直径； 图 2环与分离锥轮之间的几何关系（图中实线位置表示 i=1时） 锥轮的最大、最小工作直径（ 下标 1指主动锥轮，下标 2指从动锥轮）； a 锥轮的锥顶半角； x 可移动锥轮相对于 i=1（实线位置）的轴向移动量，上面运算符号用于增速，下面运算符号用于减速。 调速幅度 ： m a x2 m a x m a x 1 m a m i n m i n 1 m mi n 2 i nn i D n i D D 因属对称型调速 ： 1 m a x 1 m a x m a ， m 1 m m2 i n i n i D 故 ： m a xm a x (1 )m ， m 1 )m a ， 2m a xm ，2 m a x 2 m i n n 钢环的转速 110 D 0D 式中 钢环工作直径，见图 2虑到 m a x m R b ，故 m a x m mi n i n 1 b ，将其中带入式（ 2得锥轮位移量 7 ( 1 ) 1m 4 ( 1 ) 1 bt g a i 锥轮的移动通常用齿轮 时，锥轮位移量也就是齿条的移动量，当位移量为 轮的相应回转角（也就是手轮的回转角度） ， 0360式中 z 齿轮的齿数； m 齿轮的模数。 传动零件 的尺寸 传动零件之间的尺寸关系为（图 2 锥轮最大工作直径 m a x m R b 式中， 锥轮的最小工作直径， 强度及结构要求确定。 主、从动锥轮之间的中心距 a=(1.3)轮锥顶角 002 1 2 7 1 3 0 线接触时钢环工作面的接触长度 11( ) m a 1 8 环工作直径 D=(2 )环工作宽 度 c o sm a x m i D c t g a b a 环宽度 c o b a 环厚度 h=( 接触时钢环工作面的圆弧半径 ( 0 0 0 环内周直径 s i b 环外周直径 200D D 轮小端直径 s i nm i b 轮大端直径 s i nm a b 8 钢环无级变速器 受力分析 钢环无级变速器中的钢环 具有自动加压作用。空载时，钢环圆心 动锥轮轮心 2的实线位置）； 图 2受力分析简图 承载后，主动锥轮 1依靠摩擦力 沿着切线方向移至虚线位置，这时钢环与主、从动锥轮楔紧并产生法向压紧力 Q（所传递的载荷越大，楔得越紧），与此同时，由钢环通过摩擦力驱动一对从动锥轮 2。锥轮与钢环之间的法向压紧力 a。由于轴 向压紧力 以钢环作为分离体时的力平衡条件是 4 c o s 4 s i n 0 或 4 c o s 4 c o s s i n 0F Q a 由此得 c o s F K n FQ a tg fN （ 2 式中 传动可靠性系数，对动力传动，可取 f 摩擦系数，对于淬火钢 式时 f= 连心线 或 与弦 每个锥轮所传递的有效圆周力（既摩擦力） 221221N 9 每个锥轮所传递的扭矩 31 19 5 5 0 1 01 2 1PT n ， 1 19 5 5 0 1 02 22PT n ， 中 为传动效率。 所以每个锥轮上的压紧力 33119 5 5 0 1 0 9 5 5 0 1 0121 2K n P K n PQ f n D f n N （ 2 每个锥轮上的径向压紧力 a N 每个锥轮上的轴向压紧力 N 零件之间 初始间隙或过盈 由式c o s F K n FQ a tg f可见 c o s c o a Q r K n a （ 2 是影响压紧力的因素之一。当主、从动锥轮的轴线在同一水平平面内时，为了获得所需的 值，应使钢环与主、从动锥轮之间具有一定的初始间隙 12002r r 是钢环在 径向压紧力 30 8 Q rR 钢环剖面重心的回转半径（见图 2 钢环材料的弹性模量， N/ 2 I 钢环剖面对剖面中心轴的惯性矩， 在图 2线 A B 上的投影应当等于折线 此可得 22121 1 102t g 22121 1 12D D r 主、从动锥轮的轴线在同一铅垂平面内时，钢环因自重作用不能同时紧贴 10 在主、从动锥轮上。这时，应使钢环与锥轮之间具有一定的初始过盈 0 以保证产生一定的预压紧力。 0 仍用上式计算，但应取负值。 由上式可得 2 2220122 此式表明，当 12值最大时， 值最大，但 式（ 2值却最小 ，对应于此时的传动比为极限值 当 12值最小即等于零时， 值最小， 应于此时的传动比 i=1。设计时，通常应该按极限传动比时选定传动可靠性系数 此，当处于其他传动比时，传动可靠性系数 最大增量仅在 5%内。 强度验 算 钢 无级变速器的承载能力受到锥轮和钢环的制约。锥轮和钢环的主要失效形式是表面疲劳点蚀，因此设计时应计算其接触疲劳强度。 当钢环与锥轮初始线接触时，最大接触应力 0 . 4 1 8 N/ 2 （ 2 点接触时 3 220 . 2 4 5 N/ 2 （ 2 图 2轮和钢环的曲率 式中 Q 压紧力，见式（ 2对于作恒功率传动的变速器， 情况，即按主动锥轮最小工 作直径 于作恒扭矩传动的变速器， 按从动轮最小工作 11 直径 于功率、扭矩均变化的变速器， E 弹性模量，对于钢， E= 0 N/ 2 k 接触副在计算位置处的当量曲率， 1/mm k = 锥轮 1在主平面 1内的曲率 2 co sm ， 1/mm 锥轮 1在主平面 1内的曲率 钢环 2在主平面 2内的曲率 2 c o ， 1/mm 钢环 2在主平面 2内的曲率 （线接触时 ；点接触时 1/mm b 接触长度， mm c 与接触点各曲率有关的椭圆积分函数，可按曲率系数 表 H 许用接触应力，对于 钢，线接触时其 H =15001800 N/ 2点接触时其 H =22002500 N/ 2 恒功率传动 情况时 按 置计算（相当于 由式（ 2 3 19 5 5 0 1 0 m i ） 线接触 取 E= 0 N/ 2 m i nm a ， 1 m 1 m a ， 2a=127，则 2 co sm mm 2 c o 8 5 m i mm k = 0 1 m 人式（ 2得校验计算公式 318916001 . 6 5 0 . 8 91m i Rn bf n D R b N/ 2 （ 2 设计计算公式 12 321 . 6 5 0 . 8 9115300m i K P Rn n R b （ 2 2） 点接触 同线接触，而 110 . 8 5 1 . 8 5 m i 1/ k = 1 m i nR 1/ 1 1 2 2 1 2 2 1 . 4 1 . 7 6c o 4 0 . 2 4k k k k R b 代入式（ 2得校检计算公式 23 1 . 4 0 . 2 41135850m i n 1 Rn f n R b N/ 2 （ 2 设计计算公式 23 1 . 4 0 . 2 41135850m i Rn f n R b （ 2 恒扭矩传动 情况时 按 2置计算（相应于 2，由于（ 2 3229 5 5 0 1 0m i n m i K T K f n D N （ 2 E、 0D 、 b、 r、 2 1）线接触 效验计算公式 318916001 . 6 5 0 . 8 92m i Rn bf n D R b N/ 2 （ 2 设计计算公 式 321 . 6 5 0 . 8 9215300m i K P Rn n R b （ 2 2） 点接触 校验计算公式 13 23 1 . 4 0 . 2 42135850m i n 2 Rn f n R b N/ 2 （ 2 设计计算公式 23 1 . 4 0 . 2 42135850m i Rn f n R b （ 2 以上各式均取 0D 、 b、 1 0 m a ， 1m r=D ），推倒而得。若用推荐值的上、下限，即 1 m a 、 1m r=D 或 1 m a 、 1m r=D ，则所得结果与平均值时相差很小（在 时，对于线接触公式，差率 对于点接触公式，差率 ，应此式（ 2（ 2于不同的 0D 、 b、 钢环强度校验计算 图 2了钢环的剖面尺寸及参数。钢环在传动中因弹性变形而引起应力，可近似地按曲杆计算。 钢环内周的正应力 2 0 . 1 8 2 2( 1 )00Q R y N/ 2钢环外周的正应力 2 0 . 1 8 2 2( 1 )00Q R hr y N/ 2钢环剖面在接触处的最大应力 20 . 6 3 6m a x 00Q R y R e N/ 2式中 ： 径向 压力， N； 0 钢环内周半径， 0 钢环外周半径， c 钢环剖面重心的回转半径， 002c ， 0y 钢环剖面重心至中性层的距离， 0， 中性层所在处的半径， 0eR i ,14 图 2环剖面尺寸 15 第三章 钢环分离锥轮无级变速器的 计算 计算 锥轮的 尺寸 和参数 （ 1） 按线接触 3211m i n ( 1 . 6 5 0 . 8 9 )15300H b n R 中 传动可靠性系数，取 ； H 许用接触应力。锥轮与钢环材料均用 钢，表面淬硬达H=1800N/ 2 f 摩擦系数。取 f=式） 于是得 2） 按点接触 3 1 21m i 5 8 5 0 ( 1 . 4 0 . 2 4 ) f n R 中 c 系数，根据曲率系数 按表 10定，而曲率系 数1 . 4 1 . 7 6c o 4 0 . 2 4= =表 10c= H 许用接触应力，取 H =2200N/ 2于是得 见线接触是薄弱环节，故取定 35 确定 bR 3 35=105锥轮锥顶角 2 的确定 取 2 = 0127 动锥轮之间中心距 a=1.3 105=137锥轮与钢环之间工作长度 b=119119105= b=6锥轮小端直径 5127 0e 的确定 16 05+6 0127 111可移动锥轮的结构如下图 3示。初步选择滚动轴承，在 选用角接触轴承，结合锥轮的大端直径 根据配合要求， 选用轴承 d=55轴承，型号为 7311B， D=120轴承的宽度 B=29。考虑到退刀 槽的存在和装配要求，为 27为退刀槽长度为 3，深度为 2。 为一轴肩，取轴肩的直径为 2移动锥轮在 为在 5 且 又轴肩的存在，故选用轴承 6210,直径 d=50D=90可以知道轴承宽度 B=20 可以选用挡环 度为 2用样可以得知 2+2+20+6 30，取 4轮斜边水平水平方向长 取 28以锥轮总长为 122根据以后算出装锥轮处轴径的大小，考虑到花键的存在，知道可移动锥轮的内径为 22 不可移动锥轮 跟可移动锥轮，不同的有 ，不可移动锥轮没有挡环存在且内径为 24无需考虑 且 的长度 。 图 3可移动锥轮结构简图 钢环的设计 1）钢环工作直径 2) 21017 2）钢环工作宽度 （ （ 105 取 ）钢环宽度 B= 7）点接触是钢环接触区的圆弧半径 , 钢环厚度 r=0=h=20）钢环的内径 0 10-6 05）钢环外径 02h=205+2 20=245）钢环剖面积 A=7 20=940 28）钢环剖面重心的回转半径 00R4 =）中性层所在半径 ln =1120）重心至中性层的距离 1）内周至中性层的距离 1 =112=2）外周至中性层的距离 2 =245/2轴系零件设计 1）输出轴的功率 2P 、转速 2n 和转矩 2T 若取齿轮传动的效率 1 =承的传动效率 2 =1 12P =4 因为从动轮转速 2n 低时扭矩 2T 大 ，所以取 i=3 则 2n = 1000/3=333 / 18 于是 2T = 295500002550000 (33)=94582. 2） 初步确定轴的最小直径 图 3 轴得简图 先估算轴的最小直径。选取轴的材料为 40质处理。 根据 3022m i 0A =100 则 d 出轴的最小直径显然是安装移动锥轮的直径又因为要考虑花键的大小，于是取 2 为可移动锥轮的存在，锥轮长度为 122移动锥轮要在轴上 来回移动，移动的距离取 15花键的尾当为 30角的斜线，可以知道与斜线对应的长度为 1 122+1+15 138考虑到还有一锥轮也有部分在 取 7542=122虑到要在 装配一个轴承，所以 5取轴承为 6305 型号的深沟球轴承，所以 7刀槽为 2 3圈厚度为 2圈在轴上的装配深度为 所以 17+4=21，取 4为考虑到要在 无骨架橡胶油封。考虑到轴承的 定位 配合，取 9封宽度为 14虑到与端盖的装配可知 404键的尺寸为 宽 8高 7。 调速操纵机构设计 采用齿轮 图 3 19 图 3 齿轮 确 定 齿轮的 参数 因为，齿轮齿条只作为调速用，所以在调速时不会受太大的力，所以齿轮的设计采用最小单位计算。 故选取齿轮的齿数为 z=17，模数为 m=*1， *c =d =1， 则 分度圆直径 7 5 齿宽 b= d 17=17齿高 h=（ 2 *） m=（ 2 1+ 根圆直径 *） m=（ 顶圆直径 （ z+2 * m=（ 17+2） 距 p= m=轮端的直径 选取 d=30D=110轮轴的长度根据装配关 系和齿宽的大小取 长度为 245 确定 齿条的 参数 可以根据移动的范围 和配合及 齿轮的直径 ， 可取齿条长度 L 17+15,考虑 装配关系，取齿条长度为 65齿高 h=20 图 3 调节套 据轴承的大小，可以知道得知： 20 ， 0 又两个退刀槽，取 2 2,00配合，根据要求可以选择 4据 配合知 长度取 361为齿条的长度，所以 2 62+29=91 053=1322=629的长度同样可以知道为 20 0径 长 32mm,0 销孔直径的大小为 18+17=26 计算 螺杆 螺杆 图 3图 3 螺杆 根据螺杆所受的力可以选择 螺杆的直径，因为受力为 21 取 材料为 45性能为 表可得材料的屈服极限 s =240的安全系数 S=4，故螺杆材料的许用应力 = s /4=60 根据式 4 1 d =11取 1型角为 60的等边三角形。 则螺杆小端为直径 11端直径为 12螺杆的长度根据装配关系 选取 250 设计箱体 箱体的壁厚为 = 8， 所以 箱体的壁厚 取 为 =20脚 螺钉直径 d=2=137+12=取 d=17台直径可查的为 33底座凸缘厚度为 30地角螺钉的数目为 4个。 轴承端盖的螺钉直径 为， (.5)d,所以取 0取 体的总长为432345340形其他尺寸参照设计手册选取 22 第四章 强度校核 钢环强度验算 1）钢环内周的正应力 1002 0 . 1 8 2 y R 5 11 m i nc o . 5 1 0 =10000 4 1000 35)=是得 i=）钢环外周的正应力 2002 0 . 1 8 2 y R =）钢环接触处剖面内的最大应力 20 . 6 3 6m a r y R =）钢环许应应力 式中 s 材料的屈服限。钢环材料同样选用 15钢，故 s =380420 2/N S 许用安全系数，取 S =2。 于是得 4002 =200 2/N 可见，钢环剖面内各处的工作应力均小于许用应力，故强度足够。 校检轴的强度 输入轴的功率 入轴转速 1000r/速 幅度 每个锥轮所传递的扭矩 *9550*1000*P1/*9550*1000* / 中 为传动效率。 每个锥轮所传递的有效圆周力（既摩擦力） 32222 8 6 9 . 73 0 1 02 m i t N 所以每个锥轮上的压紧力 23 33119 5 5 0 1 0 9 5 5 0 1 0121 2K n P K n PQ f n D f n =1个锥轮上的径向压紧力 a = 每个锥轮上的轴向压紧力 = 4 受力图 的距离，取 a=
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