旋转式高速水洞设计动力系统设计(5)
时间:2017-02-16 16:05 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
B.低速级齿轮设计 ①选定齿轮类型，精度等级，材料和齿数 （1）按已知条件，选用直齿圆柱齿轮传动。 （2）此减速器为大功率传动，故采用硬齿面齿轮传动。大小齿轮材料选40Cr，表面淬火，表面硬度为HRC48～55。 （3）因表面淬火，齿轮变形小，不需磨削，故选7级精度。 （4）选小齿轮齿数为Z1=24，则Z2=i2Z1=50. ②按齿面接触疲劳强度设计 设计公式： 2.32× （1）确定上式中各参数 a.选载荷系数Kt=1.3 b.小齿轮传递扭矩T=14284.04N•m c.选齿宽系数 =0.9 d.弹性影响系数 =189.8 e.按齿面硬度中间值HRC52，查的大，小齿轮的接触疲劳强度极限为 =1170MPa f.重合度系数 ，端面重合度 =[1.88-3.32（ ）] =[1.88-3.32（ ）] =1.68 = = =0.88 g.计算应力循环次数 N1= =60×251.7×1×（300×15×8×2）=1.073×109次 N2=1.073×109/2.10=0.51×109次 h.查的接触疲劳寿命系数 =0.90， =0.92 i.计算接触疲劳许用应力：取安全系数S=1，则 =1053MPa =1076MPa （2）计算 a.设计公式中代入 中较小的值，得 2.32× =212.3mm b.计算小齿轮分度圆圆周速度 V= m/s c.计算齿宽b =0.9×212.3=191.07mm d.计算齿宽与齿高之比b/h 模数 =191.07/24=8.85mm 齿高 =2.25×8.85=19.90mm b/h=191.07/19.90=9.6 e.计算载荷系数 查图表得 所以载荷系数 f.按实际载荷系数修正 =212.3× =234.41mm g.计算模数m m=d/z=234.41/24=9.76mm ③按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）确定设计公式中的参数 a.查得大，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =680MPa b.查得弯曲疲劳寿命系数 c.计算弯曲疲劳许用应力 取安全系数S=1.4，则 MPa MPa d.计算载荷系数K 1×1.11×1.1×1.37=1.67 e.查得齿形系数 f.查得应力校正系数 g.计算重合度系数 h.计算大，小齿轮 值 所以小齿轮的弯曲强度较弱 （2）计算齿轮模数 设计公式中代入 的较大值，得 综合齿面接触疲劳强度的设计结果和齿根弯曲疲劳强度的设计结果，选取模数的标准值为m=10mm，这时需要修正齿数 ，取Z1=24则 ④几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 （2）计算中心距 （3）计算齿轮宽度 取b2=216mm，b1=b2+5=221mm 4.2.2．轴的设计与校核 A．高速轴的设计 ①选择轴的材料 初选40Cr,查表得 ②计算轴径 选择A0=126， 因为选择轴的最小值为102.48mm，所以取稍大点的轴径110mm。综合考虑选用深沟球轴承，轴承的内径为110mm，型号为61822。 ③轴的校核 由于轴同时受到弯矩和扭矩，所以按照弯扭合成强度条件计算 a.轴的受力简图(图4.2) 图4.2 高速轴受力分析图 b.受力分析 轴传递的扭矩T=5069.1 齿轮的圆周力 齿轮的径向力 c.计算作用轴上的支反力 垂直平面内支反力 RH1=53648.0N，RH2=13940.0N 水平平面内支反力 RV1=19526.2N，RV2=5073.8N d.计算弯矩和扭矩，做出弯扭矩图(图4.3) 弯矩 总弯矩 按照第三强度理论计算当量弯矩 ，取 ，算得 e．校核轴的强度 根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，齿轮与轴的结合面属于危险截面。该截面抗弯截面模量为 33.22MPa 所以合适。 (责任编辑：qin) |