【正文】 . 3 3V ZZ r? ? ? 式（ ） 根據(jù) 220 .4 2 8 6 , 5 1VXZ? ? ? 從 資料 [1]圖 11— 19 中可查出齒形系數(shù) 2 ? 螺旋角系數(shù) 1 1 0 .0 8 3 1 4 0 .9 1 9140VY? ? ? ? ? ? ?。. 許用彎曲應(yīng)力 ? ?39。 .FNF KF????? ?? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 蝸輪、蝸桿傳動的設(shè)計計算 15 從表 11— 8 中查的由 2CuSn10 1p 制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力為 ? ?39。 56F Mpa? ? 22121 .5 3 [ ]aFFFK T Y Yd d m??βσ σ 壽命系數(shù) 69710 0 .7 31 .7 2 8 1 0FNK ??? 式（ ） 1 . 5 3 1 . 6 3 8 5 6 7 2 6 92 . 7 0 . 9 1 9 2 8 . 76 3 2 9 6 6 . 3F M p a? ??? ? ? ??? 彎曲強(qiáng)度滿足要求。 熱平衡核算 蝸桿傳動由于效率低，所以工作時發(fā)熱量大。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使沒頭潤滑稀釋，從而增大摩擦損失，甚 至發(fā)生膠合。所以必須根據(jù)單位時間內(nèi)的發(fā)熱量 1? 等于同時間內(nèi)的散熱量 2? 的條件進(jìn)行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍之內(nèi)。 ? ?? ?01000 1aPS d t t? ?? ? η 式（ ） 取 ? ? 0 70t ? 。 20at ? 。 ? 2 ?η ? ?? ?1 0 0 0 3 . 9 2 1 1 . 31 7 . 5 7 0 2 0S ? ? ????? 由于摩擦損耗的功率 (1 )fPP???，則產(chǎn)生的熱流量（單位為 1W＝ 1J/S）為 1 100 0 ( 1 ) 100 0 2 119 6Pw?? ? ? ? ? ? ? 以自然冷卻的方式，從我箱體外壁散發(fā)到周圍空氣中去的熱流量 2? （單位為 1W＝1J/S）為 20 ( ) 20 ( 70 20) 130 0daa S t t w? ? ? ? ? ? ? ? 上面各式中： da — 箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取 da ＝（ ） 2/( )oW m C 。 S— 內(nèi)表面能被潤滑油所飛濺到而外表面又可以為周圍空氣所冷卻的箱體的表面面積，單位為 2m 。 0t — 油的工作溫度，一般限制在 60 070C ，最高不超過 080C 。 at — 周圍空氣的溫度，常溫情況可取 200C 。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 蝸輪、蝸桿傳動的設(shè)計計算 16 故散熱條件能夠滿足要求。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 17 5 圓錐齒輪傳動設(shè)計 計算 選擇材料，熱處理方法和精度等級 已知錐齒輪的輸入轉(zhuǎn)扭 29 6T N m??，傳動比 3i? ，轉(zhuǎn)速 30 / minnr? 。在整個騎馬螺母拆裝機(jī)中錐齒輪在扭矩傳動過程中受到最大的扭矩，所以選用大小齒輪的材料都為 20 rC ，硬度為 56~62HRC，由參考資料 [8]圖 8398（ d）查得 1500Him MPa? ? ；由參考資料 [8]圖 839（ d）查得 lim 460F MPa? ? ，采用 7 級精度，齒面粗糙度 mm? 選用直齒齒輪，按接觸強(qiáng)度初步設(shè)計計算，即： 31 22965 1 [ ]mR R HKTdC? ? ? ?? ? 2（ 1 － ） 式（ ） （本小節(jié) 所有參數(shù)來自參考資料 [8]） 表 載荷系數(shù) ? 表 8388 齒 寬系數(shù) ? ? 表 8385 許用接觸應(yīng)力 lim[ ] 15 001350HHMPaMPa?????? 表 8388 材料配對系數(shù) 1mC? 表 8328 根據(jù)表 ， 初算結(jié)果 31 221 . 8 2 9 1 . 1 69 6 5 7 2 . 2 43 1 0 . 3 0 . 3 1 3 5 0d m m?? ? ? ? ?2 ＝（ 1 － ） 幾何尺寸計算 按資料 [8]表 8— 3— 85 齒數(shù)： 取 1 21Z? ， 212 3 21 63ZZ? ? ? ?，取齒數(shù)互質(zhì)取 2 64z ? ， 分錐角： 1 11a r c ta n a r c ta n 1 8 . 4 3 53? ?? ? ? 219 0 9 0 1 8 .4 3 4 7 1 .5 6 5??? ? ? ? ? 模數(shù)： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 18 117 2 .2 4 3 .4 421dm m mZ? ? ?，取 mm? 即 11 21 mZ mm? ? ? ? 22 64 224d mZ mm? ? ? ? 齒寬中點分度圓直徑： 11 ( 1 ) 73. 5 ( 1 ) 62. 475md d R m m?? ? ? ? ? ? ? 22 ( 1 0 .5 ) 2 2 4 ( 1 0 .5 0 .3 ) 1 9 0 .4md d R m m?? ? ? ? ? ? ? 外錐距： 1 017 3 . 5 1 1 6 . 2 22 s in 2 s in 1 8 . 4 3 5dR m m?? ? ? 中錐距： ( 1 ) 116 .22 ( 1 ) 98. 79mRR R m m?? ? ? ? ? ? ? 齒寬： 116 .22 6Rb R m m?? ? ? ?，取 35b mm? 齒頂高： 11( ) m x m m? ? ? ? ? 2 mm? 齒根高： 11( ) m x m m? ? ? ? ? 2 mm? 頂圓直徑： 1 1 1 12 c os 73 .5 2 3. 5 c os 18 .4 35 80 .1 4aad d h m m?? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 22 c os 22 4 2 3. 5 c os 71 .5 65 22 6. 21aad d h m m? ?? ? ? ? ? ? 齒根角： 1 001 4 . 2a r c ta n a r c ta n 2 . 0 7 ( 2 4 1 1 )1 1 6 . 2 2ff hR? ? ??? ? ? 齒頂角： ???? ???? 頂錐角： 1 1 1 18 .4 35 2. 07 20 .5 05aa? ? ?? ? ? ? ? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 19 2 2 2 71 .5 65 2. 07 73 .6 35aa? ? ?? ? ? ? ? 根錐角： 1 1 1 18 .4 35 2. 07 16 .3 65ff? ? ?? ? ? ? ? 2 2 2 71 .5 65 2. 07 69 .4 95ff? ? ?? ? ? ? ? 冠頂距： 21 1 1 224s in 3 . 5 s in 1 8 . 4 3 5 1 1 0 . 8 9 422kadA h m m?? ? ? ? ? ? 12 2 2 7 3 . 5s in 3 . 5 s in 7 1 . 5 6 5 3 3 . 4 3 022kadA h m m?? ? ? ? ? ? 安裝距： 取 1 mm? ， 2 mm? 考慮齒輪結(jié)構(gòu)情況，以及輪冠距 H 后測量方便。 1 1 1 125 .894 110 .894 15kH A A m m? ? ? ? ? 2 2 2 83. 430 33. 430 50kH A A m m? ? ? ? ? 分度圓齒厚： 1 1 1( 2 ta n ) 3 . 5 5 . 4 9 822tS m x x m m???? ? ? ? ? ? 2 mm? 分度圓弦齒厚： 2 2_ 111 221 5 . 4 9 8( 1 ) 5 . 4 9 8 ( 1 ) 5 . 4 9 36 6 7 3 . 5SS S m md? ? ? ? ? ?? 2 2_ 222 222 5 . 4 9 8( 1 ) 5 . 4 9 8 ( 1 ) 5 . 4 9 76 6 2 2 4SS S m md? ? ? ? ? ?? 分度圓弦齒高： 2 2_ 1111 1c o s 5 . 4 9 8 c o s 1 8 . 4 3 53 . 5 3 . 5 9 84 4 7 3 . 5aa Sh h m md ? ?? ? ? ? ?? 2 2_ 2222 2c o s 5 . 4 9 8 c o s 7 1 . 5 6 53 . 5 3 . 5 1 14 4 2 2 0aa Sh h m md ? ?? ? ? ? ?? 當(dāng)量齒數(shù)： 11 1 21 23c o s c o s 1 8 .4 3 5v ZZ ?? ? ? 22 2 63 199c o s c o s 7 1 . 5 6 5v ZZ ?? ? ? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 20 當(dāng)量齒輪分度圓直徑： 11 1 6 2 . 4 7 5 6 5 . 8 6c o s c o s 1 8 . 4 3 5mv dd m m?? ? ? 22 2 1 9 0 . 4 6 0 2 . 1 5c o s c o s 7 1 . 5 6 5mv dd m m?? ? ? 齒寬中點齒頂高： 1 1 111ta n 3 . 5 3 5 ta n 2 . 0 7 2 . 8 6 722a m a ah h b m m?? ? ? ? ? ? ? 2 2 211ta n 3 . 5 3 5 ta n 2 . 0 7 2 . 8 6 722a m a ah h b m m?? ? ? ? ? ? ? 當(dāng)量齒輪頂圓直徑： 1 1 12 65. 86 2 67 71. 594v a v amd d h m m? ? ? ? ? ? 2 2 22 6 0 2 .1 5 2 2 .8 6 7 6 0 7 .8 8 4v a v amd d h m m? ? ? ? ? ? 齒寬中點模數(shù)： 9 8 . 7 93 . 5 2 . 9 41 1 6 . 2 2mm Rm m m mR? ? ? ? 當(dāng)量齒輪基圓直徑： 11 c o s 6 5 .8 6 c o s 2 0 6 1 .8 8 8v b vd d m m?? ? ? ? 22 c os 60 2. 15 c os 20 56 5. 83 5v b vd d m m?? ? ? ? 嚙合線長度： 2 2 2 2 121 1 2 22 2 2 2 si n2 602 . 4 8 607 .884 565 .835 si n 202 8vvv a v a v b v a v bddg d d d d ??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? 端面重合度： 1 4 . 7 7 8 1 . 7c o s 2 . 9 4 3 . 1 4 c o s 2 0vavamgm? ??? ? ??? 校核接觸強(qiáng)度 按表 8— 3— 89進(jìn)行接觸強(qiáng)度計算。 強(qiáng)度條件： ? ?Hn??? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 21 計算接觸應(yīng)力： 211mtH H E k A V H Hm e HFZ Z Z Z Z K K K Kdb? ? ? ??? ? ?? 式（ ） 式中：設(shè)計參數(shù)均來自參考資料 [8] 表 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 查圖 8— 3— 36 彈性系數(shù) MP? 查表 8— 3— 34 重合度系數(shù) ? ? 查圖 8— 3— 12 螺紋角系數(shù) 1Z?? 查圖 8— 3— 13 錐齒輪系數(shù) ? 查表 8— 3— 89 ? 查表 8— 3— 31 1VK NK?? 查表 8— 3— 90 112021 2 0 0 0 1 9 1 .1 6 7 9 2 2 .7 27 3 .5mtmTFNd ?? ? ? （查表 8— 3— 89） 35 b m m? ? ? ? （查表 8— 3— 89） 式中： 221 2 1 0 . 0 9 3 20 . 0 8 4 0 . 0 8 4 0 . 0 0 1 2 81 0 0 1 1 0 0 2 1mtZVN ?? ?? ? ? ? ??? 11 3 . 1 4 8 9 . 2 5 2 0 0 . 0 9 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0mmt dnV m s? ??? ? ??? 39。1 2 3() ( 1 8 0 . 4 5 ) 1 4 0 . 6 6 0 . 2 3 1 . 0 51 . 2 5 4 8 5 8 . 0 4 3 0 . 6P t a vA m e Hf y cK C CK F b? ??? ? ? ? ? ?? 表 mm? 查表 8— 3— 99 mm? 查圖 8— 3— 35 39。 14 /( . )C N mm m?? 查表 8— 3— 90 12 ? 查表 8— 3— 90 3 ? 查表 8— 3— 90 根據(jù)表 則： 28 1 1VK ? ? ? ? 5 75H H beKK??? ? ? ? （見表 8— 3— 89 和表 8— 3— 91） 1HK?? （見表 8— 3— 92） 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 22 則： 24 8 5 8 . 0 4 2 12 . 5 1 8 9 . 8 0 . 8 8 1 0 . 8 5 1 . 2 5 1 1 . 8 7 5 18 9 . 2 5 3 0 . 6 2H? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? M Pa? ? ? 許用接觸應(yīng)力： ? ? l i mm i nHn x L V RH Z Z Z Z?? ?? 表 1xZ? 查圖 8— 3— 23 ? 查圖 8— 3— 19 ? 查圖 8— 3— 21 ? 按 ?? 查圖 8— 3— 21 min 1H? ? 查表 8— 3— 89 根據(jù)表 ， 則 ? ? 800 1 0 .9 7 5 0 .9 4 8 0 .9 7 7 1 7 .2 61n M P a? ? ? ? ? ? ? 所以有： ? ?Hn??? ，滿足接觸強(qiáng)度 齒根彎曲強(qiáng)度校核 強(qiáng)度條件： ? ?FF??? 計算齒根應(yīng)力：1mtF A V F F F a S a Ke F mFK K K K Y Y Y Y Ybm? ? ? ?? ? 按照表 則 有 ： 1 4 8 5 8 . 0 41 . 2 5 1 . 0 3 1 . 8 7 5 1 2 . 8 5 1 . 6 2 0 . 6 7 2 7 8 . 9 53 0 . 6 4 . 2 5F M P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 許用接觸應(yīng)力： 按照表 可得： ? ? 3 5 0 2 0 . 9 7 5 0 . 9 7 5 1 4 7 5 . 31 . 4FF M P a???? ? ? ? ? ? 所以，齒根彎曲強(qiáng)度 完全能夠 滿足要求。 其結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 23 表 ???? 1. 5 1. 25 1. 87 5HeK ? ? ? ? 查表 8— 3— 89 1FK?? 查表 8— 3— 92 5 5 36 30. 6eFb b m m? ? ? ? 查表 8— 3— 89 1 ? 2 ? 查圖 8— 3— 37 1 ? 2 ? 查圖 8— 3— 38 ? ? 查圖 8— 3— 39 1Y?? 查圖 8— 3— 14 1KY? 查表 8— 3— 93 表 lim 350F MPa? ? min ? 查表 8— 3— 93 ? 查表 8— 3— 93 1 ? ? 2 ? ? 查圖 8— 3— 25 ? 按 ?? 查圖 8— 3— 26 1xY? 查圖 8— 3— 24 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算 24 圖 錐齒輪圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 彈簧的設(shè)計計算 25 6 彈簧的設(shè)計計算 彈簧上所受力的分析 因 為彈簧是用于支撐牙嵌式離合器的被動半塊的，所以彈簧的設(shè)計計算 應(yīng)根據(jù) 牙嵌式離合器上所承受的扭矩和力來確定彈簧的受力。 根據(jù)資料 [12]可得下式： 39。39。()FrM rtg a r??? ?? 式（ ） 式中： F — 彈簧反力； r— 離合器牙面的工作半徑； a— 離合器牙面的傾斜角； ?— 離合器牙面間的摩擦角； r? — 被動滑塊鍵聯(lián)接的工作半徑； ?? — 鍵間摩擦系數(shù)，可取 ??? 上 式就是控制扭矩 M 的計算式。當(dāng)蝸輪的輸出扭矩最大時有 N M? ，所以設(shè)計時要求當(dāng)蝸輪軸的輸出扭矩大于 N M? 時要求牙嵌式離合器要分開，故取滑鍵軸的輸出扭矩設(shè)為