【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 命系數(shù)，按工作10年，每年300天，每天14個(gè)小時(shí)，計(jì)算應(yīng)力系數(shù)， =60（）t =60(1470973)31030014 = 按圖，取 =1—潤(rùn)滑油系數(shù)，HRC =HV713, v = m/s, 查表用中型極壓油 =150 =150 取 =—工作硬化系數(shù)，兩齒均為硬齒面，查圖取 =1—速度系數(shù)，查圖取 =—粗糙度系數(shù)，按8， =， = = =，取 =—尺寸系數(shù)，m 5,取 =1故 接觸強(qiáng)度通過(guò)。Ⅱ）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，計(jì)算齒根應(yīng)力由公式(517)得 = 式中：—使用系數(shù)， —?jiǎng)虞d系數(shù)， —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)， = —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)，取 =1 —計(jì)算齒根彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)， =—計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力基本值，由公式(518)得 = 式中：—載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)，太陽(yáng)輪 =， =24，查圖取 =，行星輪， = ， =37，查圖，取 =—載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，查圖，太陽(yáng)輪取 =行星輪 =，—計(jì)算彎曲強(qiáng)度極限的螺旋角系數(shù)，—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)， =b—工作齒寬， 許用齒根應(yīng)力由公式（519）得 = 式中：—試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限， —試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取 =2 —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)，取 =1—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，按高可靠度，查表，取 =—相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)，查圖得太陽(yáng)輪 =，行星輪 =—相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)，—計(jì)算彎曲強(qiáng)度極限的尺寸系數(shù)，太陽(yáng)輪： = =則：彎曲應(yīng)力 =1 = 許用彎曲應(yīng)力 =1 =448 故：,彎曲強(qiáng)度通過(guò)。行星輪： =11 = 則：彎曲應(yīng)力 =1 = 許用彎曲應(yīng)力 =1 =323 故：,彎曲強(qiáng)度通過(guò)。 內(nèi)嚙合Ⅰ）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算接觸應(yīng)力由公式（515）得齒面接觸應(yīng)力的基本值 = =1 = 式中：—端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 = N b—工作齒寬， 取b =100 —小齒輪分度圓直徑，取 =144u—齒數(shù)比，u =/ =99/37 =—節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，取 = =0，查圖610，取 =—彈性系數(shù)，查表取 =—重合度系數(shù)，查圖取 =—螺旋角系數(shù)，直齒 =0，取 =1，由公式（514）得接觸應(yīng)力 = = = 式中 —使用系數(shù)，中等沖擊，查表 取 = —?jiǎng)虞d系數(shù)，6級(jí)精度，查表 取 = —計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)，取 = —計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒間載荷分布系數(shù)，取 =1 —計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù),查表取 = —計(jì)算齒面接觸應(yīng)力的基本值， = = 許用接觸應(yīng)力 = 式中：—試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，取 =1400 —計(jì)算接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取 = —計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)，取 =—潤(rùn)滑油系數(shù)，取 =—工作硬化系數(shù)， =—速度系數(shù)，取 =—粗糙度系數(shù)，取 =—尺寸系數(shù)，取 =1則 = = 故 接觸強(qiáng)度通過(guò)。Ⅱ）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，計(jì)算齒根應(yīng)力由公式(524)得齒根彎曲應(yīng)力基本值 = = = 式中：—載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)，取 =—載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，取 =—計(jì)算彎曲強(qiáng)度極限的螺旋角系數(shù)，—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)，取 =b—工作齒寬，由公式(523)得 = =1= 式中：—使用系數(shù)， —?jiǎng)虞d系數(shù)， —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)，取 = —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)，取 =1 —計(jì)算齒根彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，取 ==—計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力基本值，許用齒根應(yīng)力由公式（525）得 = =1 =360 式中：—試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限， —試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取 =2 —計(jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)，取 =1—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取 =—相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)， =—相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)，取 =—計(jì)算彎曲強(qiáng)度極限的尺寸系數(shù)，故：,彎曲強(qiáng)度通過(guò)。以上計(jì)算說(shuō)明齒輪承載能力足夠。7 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選用40Cr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，可查得材料力學(xué)性能為： = 750 = 550 = 350 = 200 軸直徑的初步估算 初步估算軸徑，材料為40Cr鋼，查表取A=105，則軸的輸出端直徑式中：考慮有鍵槽，軸徑應(yīng)增大4%～5%所以，取 =60 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖（）所示，軸的受力分析，鋼絲繩通過(guò)滾筒施加經(jīng)主軸的力（方向未定），故以假想線表示當(dāng)力全部作用于A處時(shí)，軸的受力分析（—a）取最大值時(shí)為 =25a 求支反力設(shè)由于力產(chǎn)生的作用，各支反力分別為，（）容易求得== =25 = b 作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖由于作用而作出彎矩圖（）= 作轉(zhuǎn)矩圖（） 1按當(dāng)量彎矩計(jì)算軸徑 按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計(jì)算A截面軸徑 = =(考慮轉(zhuǎn)達(dá)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化,取 = = =)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),取d =75是滿足強(qiáng)度要求的.(1)確定危險(xiǎn)截面根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖）、應(yīng)力集中和軸的結(jié)構(gòu)尺寸、選取軸上A截面分析。截面A屬于危險(xiǎn)截面，取截面A進(jìn)行校核計(jì)算。(2)校核危險(xiǎn)截面的安全因數(shù)1）彎矩作用時(shí)的安全因數(shù)由于該軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩起對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)表中彎矩作用時(shí)的安全因數(shù)為 = 式中：—40Cr鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)時(shí)的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應(yīng)力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W = —彎曲平均應(yīng)力， =0 —正應(yīng)力有效應(yīng)力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料彎曲時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，查表可得 =2）轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù) 考慮到機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不均勻引起的慣性和振動(dòng)的存在，轉(zhuǎn)矩引起的切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù)為 =式中：—40Cr鋼抗扭的疲勞極限，由前知 =200 —切應(yīng)力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W =—平均切應(yīng)力， = = —正應(yīng)力有效應(yīng)力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =，—表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 =—尺寸因數(shù)，查表可得 =—材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，查表可得 =3）截面A的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) = 查表知當(dāng)載荷確定較精確，材料性質(zhì)較均勻時(shí)，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面A 疲勞強(qiáng)度足夠。 (1)確定危險(xiǎn)截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取A截面為危險(xiǎn)截面。 (2)校核危險(xiǎn)截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應(yīng)力屈服點(diǎn)，查表得 =550 —工作時(shí)的短時(shí)最大載荷，設(shè)工作時(shí)短時(shí)過(guò)載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 =4875 —抗彎截面系數(shù)， = = 2）轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料切應(yīng)力屈服點(diǎn)，查表得： = =550 =330 —工作時(shí)短時(shí)最大載荷，設(shè)工作時(shí)短時(shí)過(guò)載為正常工作載荷的兩倍，則 =2T =2 = —抗彎截面系數(shù)， =3）截面B的靜強(qiáng)度安全因數(shù) = 因?yàn)?=所以查表得許用安全因數(shù)=～S ,該軸靜強(qiáng)度足夠。，軸的受力分析 見(jiàn)（） a 求支反力設(shè)由于力產(chǎn)生的作用，各支反力分別為，（）容易求得== =20 – =b 作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖由于作用而作出彎矩圖（）= 作轉(zhuǎn)矩圖（） 1按當(dāng)量彎矩計(jì)算軸徑 按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計(jì)算A截面軸徑 = =(考慮轉(zhuǎn)達(dá)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化,取 = = =)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),取d =90是滿足強(qiáng)度要求的.(1)確定危險(xiǎn)截面根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖）、應(yīng)力集中和軸的結(jié)構(gòu)尺寸、選取軸上B截面分析。截面B屬于危險(xiǎn)截面，取截面B進(jìn)行校核計(jì)算。(1)確定危險(xiǎn)截面 根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖）、應(yīng)力集中和軸的結(jié)構(gòu)尺寸、選取軸上B截面分析。截面B屬于危險(xiǎn)截面，取截面B進(jìn)行校核計(jì)算。(2)校核危險(xiǎn)截面的安全因數(shù) 1）彎矩作用時(shí)的安全因數(shù) 由于該軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩起對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)表中彎矩作用時(shí)的安全因數(shù)為 = 式中：—40Cr鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)時(shí)的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應(yīng)力幅 = = 其中，抗彎截面系數(shù)W = —彎曲平均應(yīng)力， =0 —扭轉(zhuǎn)有效應(yīng)力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料彎曲時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，查表可得 =2）轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù) 考慮到機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不均勻引起的慣性力和振動(dòng)的存在，轉(zhuǎn)矩引起的切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù)為 =式中：—40Cr鋼抗扭的疲勞極限，由前知 =200 —切應(yīng)力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W = —平均切應(yīng)力， = = —正應(yīng)力有效應(yīng)力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，查表可得 =3）截面B的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) = 查表知當(dāng)載荷確定較精確，材料性質(zhì)較均勻時(shí)，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面B疲勞強(qiáng)度足夠。 (1)確定危險(xiǎn)截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取B截面為危險(xiǎn)截面。 (2)校核危險(xiǎn)截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應(yīng)力屈服點(diǎn)，查表得 =550 —工作時(shí)的短時(shí)最大載荷，設(shè)工作時(shí)短時(shí)過(guò)載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 =6875 —抗彎截面系數(shù)， = = 2）轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料切應(yīng)力屈服點(diǎn)，查表得： = =550 =330 —工作時(shí)短時(shí)最大載荷，設(shè)工作時(shí)短時(shí)過(guò)載為正常工作載荷的兩倍，則 =2T =2 = —抗彎截面系數(shù)， = 3）截面B的靜強(qiáng)度安全因數(shù) = 因?yàn)?=所以查表得許用安全因數(shù)=