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正文內(nèi)容

機械設(shè)計課程設(shè)計-抽油機機械系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)

2024-10-08 11:17 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪 ( 1) 齒輪材料及熱處理 大小齒輪材料為 45 鋼。調(diào)質(zhì)后表面淬火,齒面硬度為 40~ 50HRC。經(jīng)查圖,?。?= 1200MPa, = = 370Mpa。 ( 2) 齒輪精度 按 GB/T10095- 1998,選擇6級,齒根噴丸強化。 2.初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸 因為硬齒面齒輪傳動,具有較強的齒面抗點蝕能力,故先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計,再校核持面接觸疲勞強度。 ( 10) 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 = kNm ( 11) 確定齒數(shù) z 因為是硬齒面,故取 z = 33, z = i z = 33= 129 傳動比誤差 i= u= z / z = 129/33= 3,909 Δi= = % 5%,允許 ( 12) 初選齒寬系數(shù) 按非對稱布置,由表查得 = ( 13) 初選螺旋角 初定螺旋角 = 12 ( 14) 載荷系數(shù) K 使用系數(shù) K 工作機輕微沖擊,原動機均勻平穩(wěn),所以查表得 K = 動載荷系數(shù) K 估計齒輪圓周速度 v= = 。 齒向載荷分布系數(shù) K 預(yù)估齒寬 b= 80mm 查圖得 K = ,初取 b/h= 6,再查圖得 K = 齒間載荷分配系數(shù) 查表得 K = K = 載荷系數(shù) K= K K K K = = ( 15) 齒形系數(shù) Y 和應(yīng)力修正系數(shù) Y 當(dāng)量齒數(shù) z = z /cos = 19/ cos = z = z /cos = 120/ cos = 查圖得 Y = Y = Y = Y = 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 13 頁 共 28 頁 ( 16) 重合度系數(shù) Y 端面重合度近似為 =【 ( )】 cos =【 - ( 1/33+ 1/129)】 cos12 = = arctg( tg /cos )= arctg( tg20 /cos12 )= = 因為 = /cos ,則重合度系數(shù)為 Y = + cos / = ( 17) 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 = = ,取為 1 Y = 1- = ( 18) 許用彎曲應(yīng)力 安全系數(shù)由表查得 S = 工作壽命兩班制, 7 年,每年工作 300 天 小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1= 60nkt = 60 1 7 300 2 8= 10 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2= N1/u= 10 /= 10 查圖得壽命系數(shù) , 。實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) ,查圖取尺寸系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 比較 , 取 (10) 計算模數(shù) 按 GB/T13571987 圓整為標準模數(shù) ,取 (11) 初算主要尺寸 初算中心距 ,取 a=500mm 修正螺旋角 分度圓直徑 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 14 頁 共 28 頁 齒寬 ,取 , , 齒寬系數(shù) (12) 驗算載荷系數(shù) 圓周速度 查得 按 , ,查得 , 又因 , 查圖得 , , 則 K= ,又 Y =, Y =, 。從而得 滿足齒根彎曲疲勞強度。 3.校核齒面接觸疲勞強度 ( 5) 載荷系數(shù) , , , , ( 6) 確定各系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表得 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查圖得 重合度系數(shù) 查圖得 螺旋角系數(shù) ( 7) 許用接觸應(yīng)力 試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限 壽命系數(shù) 查 圖得 , ;工作硬化系數(shù) ; 安全系數(shù) 查表得 ;尺寸系數(shù) 查表得 ,則許用接觸應(yīng)力為: 取 ( 8) 校核齒面接觸強度 ,滿足齒面接觸疲勞強度的要求。 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 15 頁 共 28 頁 二 .具體二級齒輪減速器軸的方案設(shè)計 ( 1)高速軸 I 材料為 20CrMnTi,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為 241~286HBS,查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力 。按扭轉(zhuǎn)強度計算,初步計算軸徑,取 由于軸端開鍵槽,會削弱軸的強度,故需增大軸徑 5%~7%,取最小軸徑 ( 2)軸 II 材料為 45 鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為 217~255HBS,查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強度計算,初步計算軸徑,取 ,取安裝小齒輪處軸徑 ( 3)軸 III 材料為 40Cr,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為 241~286HBS,查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強度計算,初步計算軸徑,取 由于軸端開鍵槽,會削弱軸的強度,故需增大軸徑 5%~7%,取最小軸徑 軸 I,軸 II,軸 III 的布置方案與具體尺寸分別如圖 2— 8,圖 2— 9,圖 2— 10 所示。 圖 2— 8 圖 2— 9 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 16 頁 共 28 頁 圖 2— 10 第 三節(jié) 軸承的選擇及壽命計算 (一) 第一對軸承 齒輪減速器高速級傳遞的轉(zhuǎn)矩 具體受力情況見圖 3— 1 ( 1)軸 I 受力分析 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力 ( 2)計算軸上的支反力 經(jīng)計算得垂直面內(nèi) 圖 3— 1 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 17 頁 共 28 頁 水平面內(nèi) ( 3)軸承的校核 初選軸承型號為 32020 輕微沖擊,查表得沖擊載荷系數(shù) ① 計算軸承 A受的徑向力 軸承 B 受的徑向力 ②計算附加軸向力 查表得 3000 型軸承附加軸向力 則 軸承 A ,軸承 B ③計算軸承所受軸向載荷 由于 ,即 B軸承放松, A軸承壓緊 由此得 ④計算當(dāng)量載荷 軸承 A e=, 則 , 軸承 B e=, 則 ⑤軸承壽命 計算 因 ,按軸承 B計算 (二) 第二對軸承 齒輪減速器低速 級傳遞的轉(zhuǎn)矩 具體受力情況見圖 3— 2 ( 1)軸 II 受力分析 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力 ( 2)計算軸上的支反力 經(jīng)計算得垂直面內(nèi) 水平面內(nèi) ( 3)軸承的校核 機械設(shè)計課程設(shè)計 第 18 頁 共 28 頁 初選軸承型號為 32928 輕微沖擊,查表得沖擊載荷系數(shù) ①計算軸承 A受的徑向力 軸承 B 受的徑向力 ②計算附加軸向力 查表得 3000 型軸承附加軸向力 則 軸承 A ,軸承 B ③計算軸承所受軸向載荷 由于 ,即 B軸承放松, A軸承壓緊 由此得 ④計算當(dāng)量載荷 軸承 A e=, 則 , 軸承 B e=, 則 ⑤軸承壽命 計算 因 ,按軸承 A計算 圖 3— 2 (三)第三對軸承 具體受力情況見圖 3— 3 (
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