【正文】 問題難以得到準確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 靜強度設(shè)計符合要求。 如圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 37 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的 (較簡單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件 (如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。將模型中的蝸桿、蝸輪、軸、直齒輪、錐齒輪、輪子的配合以及整個頂盤轉(zhuǎn)動均設(shè)置為旋轉(zhuǎn)副。 本章主要介紹 UG 模塊中運動仿真的功能。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 33 第 5 章 其它零件的選取 聯(lián)軸器的選取 輸出軸的最小直徑顯然是安裝連軸器處軸的直徑 d Ⅰ Ⅱ 為了使所選的軸直徑d Ⅰ Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器的計算軸最大轉(zhuǎn)矩 mmNmmNTKT Aca ?????? 2 6 0 0 02 0 0 0 按照計算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查 [1]選用選用 HL1 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。 故 mmd 15? 。 現(xiàn)將計算出的截面處的相關(guān)值求得如下 mmmmmmLL 2820821 ???? NFLL LF tNH 2021 21 ?????? NFLL LF tNH 821 12 ?????? NLLDFLFFarNV 208208 222121 ????????? NFFF NVrNV ????? mmNLFM NHH ????? 6 5 8 111 mmNLFM NVV ????? 1 6 6 482 0 8111 mmNLFM NVV ????? 1 6 6 mmNMMM VH ?????? 9 4 11 6 6 6 5 2 222 121 mmNMMM VH ?????? 9 4 11 6 6 6 5 2 222 222 表 低速軸設(shè)計受力參數(shù) 載 荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 NFNH ? ， NFNH ? NFNV 2081? ， NFNV ? 彎矩 M mmNM H ?? mmNM V ?? 16641 mmNM V ?? 16642 總彎矩 mmNM ?? , mmNM ?? 扭矩 T mmNT ??171001 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 30 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。根據(jù) 參考文獻 [1]表 153，取 A0=103， 于是得 mmnPAd n 33 10m in ???? （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）初步選擇滾動軸承。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸，參考表 152，取軸端倒角 ??451 。 按 [1]公式（ 152）初步估算軸的最小直徑。 故 d Ⅲ Ⅳ =15mm。 按 [1]公式（ 152）初步估算軸的最小直徑。39。059??? 軸向齒 : mmmS a ????? ? 寬度 : 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 19 mmdB a 1 ???? 齒寬 : ? ? ? ? mmmzb 21 ??????? 取 b1=20mm ⑵ 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 512?z ，變?yōu)橄禂?shù) ?x ； 驗算傳動比 25112 ??? ZZi，這時傳動比誤差為 % ?? ，是允許的。 ⑸確定許用接觸應(yīng)力 ? ?H? 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅蝸輪，金屬模鑄造，蝸桿螺旋面齒面硬度 45HRC，查 [1]表 117 查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 ? ? MPaH 26839。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 15 （ 9）當量齒數(shù) 25c oszz 11v1 ??? ? 25c oszz 22v2 ??? ? （ 10）分度圓齒厚 ???? ? ： 1）查 [1]表 10— 5 查得： a1FY =， a1SY =； a2FY =， a2SY =。 由 [1]公式 1026得： ? ? ? ?uKTZd RRFEt2121 ??????????? ? (1)確定公式內(nèi)的各計算值 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 11 1）試選載荷系數(shù) ?tK 初定螺旋角 ?14?? 2）齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNnPT ????? 4111 3）取齒寬系數(shù) R? = 4 ）查 [1] 圖 1021 齒 面 硬 度 得 齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強 度 極 限1 2 0 0 M P aH lim 2H lim 1 ?? ?? 5）查 [1]表 106選取彈性影響系數(shù) MPaZE ? 6）查 [1]公式 1013計算應(yīng)力值環(huán)數(shù) h104 .1 4 7 21030083196060jL60nN 9h11 ?????????? h104 .1 4 7 2NN 921 ??? 7）查 [1]圖 1019 得： ?? HNHN KK 8）齒輪的接觸疲勞強度極限：取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,應(yīng)用參考文獻 [1]公式（ 1012）得 : ][ lim 111 MPSK HHNH ???? ?? ? ? 222 MPSK HHNH ???? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 221 108010802 HHHH MP ???? ?????? ? ? a1080 MPH ??取 （ 2）計算 1）計算小齒輪分度圓直徑 1d （由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計） 查 參考文獻 [1]公式 1026得： ? ? ? ? ? ? mmKTZ RRHE 0 8 0 3 2423 2121t ??????????????????????????? ? 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 12 2）計算圓周速度 m / nd v 1t1 ?????? ? 3）計算齒寬 b及模數(shù) m mmRRR 1udb22t1 ?????????? 1t1nt ??? 4）確定螺旋角和中心距 mmZZ )(c os2 ma 21nt ??? ? 取 mm48a? ， ? )Z(Zma rc c os 21nt ?? ??則 5）齒高 mm3 6 nt ???? ?? 6）計算載荷系數(shù) K 查 [1]由表 102 查得：使用系數(shù)使用系數(shù) AK =1；根據(jù) v=、 7 級精度，由 參考文獻 [1]圖 10— 8 查得：動載系數(shù) ?VK ；由 參考文獻 [1]表 10— 3查得：齒間載荷分配系數(shù) 1??? ??? FH KKK ；由 參考文獻 [1]表 10— 3 取軸承系數(shù) ??HK ， 齒向載荷分布系數(shù) ?K = ????? beHHH KKKK ???? 所以： ?????? ?? HHVA KKKKK 7）按實際載荷系 數(shù)校正所算得分度圓直徑 mmKK 33 tt11 ???? 8）計算模數(shù)： 24 11n ??? 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 13 m? ? ? ?3 aa2121 4 F SFRR YYKT ?????? （ 1）確定計算參數(shù) 1）計算載荷 1 .8 91 .8 7 511 .0 11 ?????? ?? HHVA KKKKK 2）查取齒數(shù)系數(shù)及校正系數(shù) 查 [1]由表 10— 5 得： ?FY ， ?SY ； ?FY ， ?SY 。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 7 由 [1]公式（ 109a）進行試算，即 2131 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ?? ???? （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）試選 ?tK 由 [1]圖 1030，選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 2）由 [1]公式 1013 計算應(yīng)力值環(huán)數(shù) h101 .4 4 2 5=）83 0 082（16 2 6 .0 960=jL6 0 n=N 9h11 ? h101 .4 4 2 5=iN=N 9112 (齒數(shù)比為 1,即 112?ZZ ) 3）查 [1]圖 1019 得： ?? HNHN KK 4）齒輪的疲勞強度極限 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,查 參考文獻 [1]公式 1012 得 : MP aSK HHNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ?? 許用接觸應(yīng)力 MP aHHH )(2 )][]([][ 21 ????? ??? 5）查 [1]表 106得： MPaZE ? 由 [1]表 107 得 : 1?d? mNnPT ??????? 411 （ 2）計算 1）小齒輪的分度圓直徑 dt1 mmZZuuTKdHEHdtt ) (121 )][(12 2432131 ???????????? ?? 2）計算圓周速度 v 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 8 smndv t / 11 ?? ????? ? 3)計算齒寬 b mmdb td ??? ? 4)計算齒寬與高之比 hb 1t1nt ??? 齒高 ?h mmm nt ??? ??hb 5)計算載荷系數(shù) K 使用 系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv /? ,7級精度 , 查參考文獻 [1]圖 108得 動載系數(shù) ?VK 查 [1]由表 104得： ??HK 查 [1]由表 1013得 : ??FK 查 [1]由表 103得 : ?? ?? FH KK 故載荷系數(shù) : ?????? ?? HHVA KKKKK 6)按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 mmKKddtt 3311 ???? 7)計算模數(shù) nm mmZdm n ??? 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 9 查參考文獻 [1]公式（ 105）得： )][(2 1213FSFdnYYZKTm ?? ??? ⑴確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 1)查 [1]由圖 1020c 查的齒輪彎曲疲勞強度極限 420MPaFE1 ?? 2)查 [1]由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 21 ?? FNFN 3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，查參考文獻 [1]由公式（ 1012）得 MP aF ][ 1FE1FN1 ???? ?? MP aF ][ 2FE2FN2 ???? ?? 4）計算載荷系數(shù) K ?????? ?? HHVA KKKKK 5）查取齒形系數(shù) 查 [1]由表 105查得 YFa1=YFa2= 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 查 [1]由表 105查得 YSa1=YSa2= 7）計算齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 1F S a 1F a 1 ???? ? ? 2F S a 2F a 2 ???? 兩齒輪的數(shù)值一樣大 ⑵設(shè)計計算 mmm n 2 43 ?? ????? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按 GB/T13571987 圓整為標準模數(shù) ,取 mmmn ? 但為畢 業(yè) 設(shè)