【文章內(nèi)容簡介】 27410845911698684272459280262424168459276158534212459220202 錐齒輪計(jì)算 初步計(jì)算 由設(shè)計(jì)公式 得 載荷系數(shù) K= 齒數(shù)比 估算時(shí)的齒輪許用接觸應(yīng)力 估算結(jié)果 mm 幾何計(jì)算（1） 齒數(shù) 取 =48 =48= 取 =60 實(shí)際齒數(shù)比為 = =（2） 分錐角 ==176。 （3） 大端模數(shù) = mm 取 =5 mm（4） 分度圓直徑 = =548=240 mm = =560=300 mm（5） 外錐距 = （6） 齒寬系數(shù) 取 = b == mm 取 b=55 mm 實(shí)際齒寬系數(shù) =（7） 中點(diǎn)模數(shù) =（）= mm 中點(diǎn)分度圓直徑 == mm = mm（8） 切向變位系數(shù) =0 =0 高變位系數(shù) =0 =0（9） 頂隙 5 =1 mm (GB123691990)（10） 大端齒頂高 mm =5 mm 大端齒根高 mm mm 全齒高 h==11 mm 齒根角 齒頂角 ==176。 = 176。（11） 頂錐角 根錐角 （12） 大端齒頂圓直徑 mm（13） 冠頂距 （14）大端分度圓弧齒厚 mm（15） 大端分度圓弦齒厚 mm （16） 當(dāng)量齒數(shù) 當(dāng)量齒輪分度圓直徑 當(dāng)量齒輪頂圓直徑 mm當(dāng)量齒輪根圓直徑 當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距 當(dāng)量齒輪基圓齒距 （17） 嚙合線長度 = mm（18） 端面重合度 （19） 齒中部接觸線長度 齒中部接觸線的投影長度 齒 輪 校 驗(yàn)經(jīng)設(shè)計(jì)可知，齒輪、在較高的轉(zhuǎn)速下工作，承受較大的載荷，在變速過程中又受較小的沖擊，故校驗(yàn)齒輪、。 齒輪的受力分析直齒輪端面分度圓上的額定圓周力 式中 T——齒輪額定轉(zhuǎn)矩 d ——齒輪分度圓直徑 d=304mm 額定圓周力 齒輪傳動(dòng)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件： （1）由公式 得： 式中：——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 取= ——材料彈性系數(shù) 取= ——接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù) 取=1 ——齒寬（mm） b=80 mm ——小齒輪分度圓直徑（mm） =76 mm ——傳動(dòng)比 = ——使用系數(shù) 取 = ——?jiǎng)虞d系數(shù) = 式中 、—— 齒輪精度系數(shù) 7級(jí)精度= =——小齒輪齒數(shù) =19 ——圓周速度 =nr== = 取 = ——齒向載荷分布系數(shù) = = 取 = ——齒間載荷分配系數(shù) 取= 計(jì)算應(yīng)力 = N/ （2）許用應(yīng)力計(jì)算由公式 式中 ——許用接觸應(yīng)力 （N/） ——實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力 （） = 1300 ——接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命 取= ——潤滑油膜影響系數(shù) 取 = ——工作硬化系數(shù) 取 = ——接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) 取 = ——接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 取 = 計(jì)算許用應(yīng)力 故安全，可用。 齒輪傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 強(qiáng)度條件 （1） 由公式 得： 式中 ——計(jì)算彎曲應(yīng)力 （） ——法面模數(shù) （mm） ——齒向載荷分布系數(shù) = = ——齒間載荷分配系數(shù) = = ——復(fù)合齒形系數(shù) 取= ——抗彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù) =計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度 = （2） 許用應(yīng)力 式中 ——許用彎曲應(yīng)力 （） ——齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 （） 取 = 800 ——抗彎強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 取 = ——相對(duì)齒根圓角敏感性系數(shù) 取 = ——相對(duì)表面狀況系數(shù) 取 = 1 ——抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) 取 = ——彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 取 =許用彎曲應(yīng)力 故安全，可用。 變 速 箱 軸 的 計(jì) 算 由公式 得：式中 ——軸的最小直徑 mm——軸傳遞的額定轉(zhuǎn)矩 ——軸的許用轉(zhuǎn)應(yīng)力 軸的材料為 ，查取= 40～52 取=40 一軸 由轉(zhuǎn)速 功率 P=55KW，確定軸的最小直徑， 軸最小直徑為 一軸為矩形花鍵軸傳動(dòng)，查手冊(cè)取d=46 mm矩形花鍵軸為： 二軸 由最低轉(zhuǎn)速為 軸最小直徑為 一軸為矩形花鍵軸傳動(dòng)，查手冊(cè)取d=72mm矩形花鍵軸為： 三軸 在設(shè)計(jì)過程中二軸與三軸的轉(zhuǎn)速相同，故兩軸的最小軸徑相等， 三軸的最小軸徑為 軸 的 校 核 通過設(shè)計(jì)可知，變速箱三軸承受的轉(zhuǎn)矩、彎矩最大，故校核三軸。軸的材料為，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：硬度 抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn) 彎曲疲勞極限 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 許用靜應(yīng)力 許用疲勞應(yīng)力 按轉(zhuǎn)矩計(jì)算 最小軸徑為 式中 A——按定的系數(shù) 取 A= 100 P——功率 P=55 KW ——最小轉(zhuǎn)速 =202 r/min 計(jì)算得 ≥ 故安全。 軸上受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 圓柱齒輪圓周力 式中 ——三軸圓柱齒輪分度圓直徑 mm徑向力 錐齒輪圓周力 式中 ——三軸錐齒輪分度圓直徑 mm徑向力 軸向力 求支反力 （1）在水平面內(nèi)的支反力 由得 A點(diǎn)的支反力為： （2） 在垂直平面內(nèi)的支反力由得 A點(diǎn)的支反力為： 作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖 受力分析及轉(zhuǎn)矩見圖51。（1）齒輪作用在水平面的彎矩圖 （2）齒輪作用在垂直平面內(nèi)的彎矩圖 （3）合成彎矩圖 （4）作轉(zhuǎn)矩圖 確定危險(xiǎn)截面及安全系數(shù)校驗(yàn)計(jì)算（1） 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖、截面H處的轉(zhuǎn)矩、彎矩最大，且有花鍵槽引起的應(yīng)力集中和軸肩處的應(yīng)力，故H面處最危險(xiǎn)，H面為危險(xiǎn)截面。（2） 安全系數(shù)校驗(yàn)計(jì)算 由于變速器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)距引起的為脈動(dòng)循環(huán)的切應(yīng)力。彎曲應(yīng)力幅為 式中 ——抗彎斷面系數(shù) 查得W== 由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力為 =0 根據(jù)式 得： 式中 ——40Cr彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限 取 = 350 ——正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù) = ——表面質(zhì)量系數(shù) = ——尺寸系數(shù) 查= 計(jì)算 切應(yīng)力幅為 式中 ——抗扭斷面系數(shù) ===根據(jù)式 式中 ——40Cr扭轉(zhuǎn)疲勞極限 =200 ——切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù) = ——表面質(zhì)量系數(shù) = ——尺寸系數(shù) 查 = ——平均應(yīng)力折算系數(shù) =計(jì)算 軸 H 截面的安全系數(shù)由公式 S由表可知=～故,該軸H截面是安全的。 第6章 轉(zhuǎn) 盤 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 盤 輸 出 轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)盤輸出轉(zhuǎn)速（r/min）: 1122452輸入轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min): 681012260轉(zhuǎn)盤用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鉆桿及鉆具回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤系一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過大錐齒、轉(zhuǎn)臺(tái)、大、小補(bǔ)心驅(qū)動(dòng)鉆桿工作。 大、小 錐 齒 輪 計(jì) 算 初步計(jì)算 （1）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 由設(shè)計(jì)公式 得 式中： 載荷系數(shù) K= 齒數(shù)比 5 轉(zhuǎn)矩： 估算時(shí)的齒輪許用接觸應(yīng)力 估算結(jié)果 （2）按齒根抗彎強(qiáng)度計(jì)算由式得： 式中 K——載荷系數(shù) 取 K= ——復(fù)合齒形系數(shù) 取= ——小齒輪齒數(shù) =18 ——齒輪許用彎曲應(yīng)力 = 式中 ——抗彎強(qiáng)度=600 ——抗彎強(qiáng)度的安全系數(shù) = =計(jì)算 取 =16 mm（3）齒輪齒數(shù) = 取 =18 幾何計(jì)算（1） 齒數(shù) =18 =518=90 （2） 分錐角 ==176。 （3） 大端模數(shù) （4） 分度圓直徑 = =1618=288 mm = =1690=1440 mm（5） 外錐距 = mm（6） 齒寬系數(shù) 取 = b == mm 取 b=200 mm 實(shí)際齒寬系數(shù) （7） 中點(diǎn)模數(shù) =（）= mm 中點(diǎn)分度圓直徑 == mm = mm（8） 切向變位系數(shù) =0 =0 高變位系數(shù) =0 =0（9） 頂隙 16 = mm (GB123691990)（10）大端齒頂高 mm =16 mm 大端齒根高 mm mm 全齒高 h== mm齒根角 齒頂角 ==176。 = 176。（11） 頂錐角 根錐角 （12） 大端齒頂圓直徑 mm（13） 冠頂距 （14）大端分度圓弧齒厚 （15） 大端分度圓弦齒厚 mm （16） 當(dāng)量齒數(shù) 當(dāng)量齒輪分度圓直徑 當(dāng)量齒輪頂圓直徑 當(dāng)量齒輪根圓直徑 當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距 當(dāng)量齒輪基圓齒距 （17）嚙合線長度 = = mm （18） 端面重合度 （19） 齒中部接觸線長度 齒中部接觸線的投影長度 錐齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 計(jì)算公式式中 中點(diǎn)分度圓上的切向力 ——使用系數(shù) = ——?jiǎng)虞d系數(shù) 由7級(jí)精度和中點(diǎn)節(jié)線速度 取= ——齒向載荷分布系數(shù) 取 = 有效工作齒寬 取 == ——端面載荷系數(shù) 取 =1 ——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) =