【正文】 c o s( 1 )2 c o sZZy ????? 39。 2 ( 0 . 5 3 0 . 3 7 ) ta n 2 0 0 . 0 1 4 9 0 41 9 1 7in v? ??? ? ?? = 由表 13121 得 39。? 39。39。 齒輪材料、熱處理方式及計(jì)算許用應(yīng)力 雙聯(lián)齒輪 1： ZG40Mn2, 滲碳淬火， 硬度 HRC5662。 終上所述，根據(jù)對齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核， 開 口 齒輪與介輪 的齒根彎曲強(qiáng)度足夠，能夠保證正常運(yùn)作。 由表 131122，齒根表面微觀不平度 10 點(diǎn)高度為 mRz ? ? 時(shí)， 0. 74 29 ( 12 .5 1 ) 87 7R re lTY ? ? ? ? ? 尺寸系數(shù) xY ：是考慮尺寸增大使材料強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)因素，用于彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 由表 131118 查得， 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 80000 次旋緊或旋松，以每旋緊 一次 轉(zhuǎn)計(jì)算， 480 00 0 69 4 55 2 10LN ? ? ? ? 6 1 43 10( ) 960 52 10 17NTY????? 6 2 43 1 0( ) 2 . 3 7 2 61 . 3 5 5 2 1 0NTY ???? 相對齒根角敏感系數(shù) SrelTY ：齒根角敏感系數(shù)表示在輪齒折斷時(shí)，齒根應(yīng)力理論集中超過實(shí)際應(yīng)力集中的程度。 由圖 13153，按 MQ 級質(zhì)量要求取值， 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3521lim /505 mmNF ?? ， 22lim /505 mmNF ?? 應(yīng)力修正系數(shù) STY ：是名義彎曲應(yīng)力換成齒根局部應(yīng)力的系數(shù)。 背鉗鄂板架 2： ZG40Mn2, 滲碳淬火 , 硬度 HRC5662。 由圖 13143 查得， 1 ? ， 2 ? 重合度系數(shù) ?Y 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 9 61 . 6 8aY ? ?? ? ? ? ? 螺旋角系數(shù) ?Y ：是考慮螺旋角造成接觸線傾斜對齒根應(yīng)力產(chǎn)生的影響的系數(shù)。121 [ 1 7 ( ta n ) 6 0 ( ta n )2a a a? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? = 1 [ 5 .5 5 8 3 7 4 .9 9 8 9 ]2? ? = 2???? 因此 齒輪 齒根彎曲應(yīng)力為 ： tF F a S a A v F F anF Y Y Y Y K K K Kbm ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 王磊： ZQ100 型 鉆 桿動力鉗背鉗設(shè)計(jì) 32 計(jì)算 齒輪 齒根彎曲應(yīng)力 ： 下面分別求出各系數(shù)值： 齒 間 載荷分布系數(shù) ?FK (13112)：齒間載荷分配系數(shù) ?FK 的含義、影響因素、計(jì)算方法與使用表格與接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) HK? 完全相 同，且相等。6 0 1 7 c o s( 1)2 c o s ???? ? ? 22 1 0 6 0 6 0 0d m z? ? ? ? 齒頂圓直徑 ??? 111 2 aa hdd 170+2= 齒輪 齒頂高 ?????? myxhh aa )( 1*1 （ 1+） 10= 170171011 ????? zmd 22 c os 60 0 c os 20 56 3. 81 56bdd ?? ? ? ? ? 2225 6 3 . 8 1 5 6a r c c o s a r c c o s 0 . 4 6 1 26 2 9 . 5 8baadd?? ? ? ? 7 4 7 5 920c o s1 7 0c o s11 ????? ??dd b 1111 5 9 .7 4 7 7a r c c o s a r c c o s 0 .6 3 71 9 8 .7 8ba add? ? ? ? 39。? ? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31選用滾齒法 對齒輪進(jìn)行校核 ： 齒輪 齒頂圓直徑 2 2 22 ad d h a? ? ? ? ?600+2= 式中 齒頂高 22()aah h x y m?? ? ? ? ? =（ 1+） 10= 12()y x x y? ? ? ? ?（ +） = 21 39。2 2 ( 0 . 5 3 0 . 5 7 ) ta n 2 0 0 . 0 1 4 9 0 46 0 1 7in v? ??? ? ?? = 由表 13121 得 2 39。? 39。39。 首先對 齒輪材料、熱處理方式及計(jì)算許用應(yīng)力 進(jìn)行檢驗(yàn)： 背鉗鄂板架 2： ZG40Mn2, 滲碳淬 火， 硬度 HRC5662。 ZQ100 型液壓動力背鉗鄂板架齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算 一、齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算 鄂板架齒輪 與介輪為 齒輪傳動，故對齒輪驚醒彎曲疲勞強(qiáng)度校核與接觸強(qiáng)度校核。 39。Fx=Ft tagβ 39。 39。 39。 39。d 39。F ，各力的方向如圖，各力的大小為： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29F t=2020T/d 39。面內(nèi)分解成沿周向的分力（圓周力） 39。F ，后再將力 39。首先將力 nF 在法面分解成沿徑向的分力（徑向力）rF和在 aeca39。na 。在蝸輪蝸桿傳動中，作用于齒面上的正壓力 nF 垂直于齒面，如圖4所， nF 位于法面 39。 進(jìn)行齒 輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，首先要知道輪齒上所受的力，這就需要對齒輪 傳動作受力分析，當(dāng)然，對齒輪傳動作受力分析，不僅是為了計(jì)算齒輪的強(qiáng)度， 而且也是計(jì)算承裝齒輪的軸及軸承所必需的。蝸輪蝸桿的漸開螺旋面齒廓曲面與齒輪的任一圓柱面的交線也是一條螺旋線。其嚙合過程是在前端面從動輪的齒頂一點(diǎn)開始接觸，然后接觸線由短變長，再由長逐漸變短，最后在后端面從動輪齒根部某一點(diǎn)開始分離。（參照〈〈液壓動力鉗使用說明書〉〉海城市石油機(jī)械制造有限公司） 齒輪系的傳動比 在背鉗定軸輪系 中，共有三對齒輪嚙合，分別為開闊齒輪與介輪、介輪與雙聯(lián)大齒輪，雙聯(lián)大齒輪與雙聯(lián)小齒輪共軸?？紤]以上方面，軸的設(shè)計(jì)不但是簡潔，還要達(dá)到穩(wěn)定的效果，使其耐用。 軸的穩(wěn)定性 軸是彈性體，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸和軸上零件的材料組織不均勻、制造和安裝誤差的影響，導(dǎo)致質(zhì)心偏離軸線，產(chǎn)生以離心力為表征的周期性干擾力，引起軸的彎曲振動。機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)（ Ⅱ ） 187。由絕對尺寸影響系數(shù)表得： ? =； 得： 1 270 1 0 .4 51 .2 51 5 .40 .9 2 0 .8 1amS K? ? ????? ? ????? ? ??? ? 轉(zhuǎn)矩 1T = ，考慮到軸上作用的轉(zhuǎn)矩總是有些變動，故單向傳遞的軸的扭剪應(yīng)力一般視為循環(huán)應(yīng)力： 12marTW??? ? ? ?? 根據(jù)公式可得： 1 135 5 0 .3 71 .8 80 .9 6 0 .9 6 0 .10 .9 2 0 .7 6amS K? ? ????? ? ????? ? ?? ? ?? ? 式中 S? —只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)； 1?? 材料在對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)試件的扭轉(zhuǎn)疲勞極限， 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27經(jīng)查表得： 1?? =135 2/Nmm ， ?? = ； K? —剪應(yīng)力的有效應(yīng)力 集中系數(shù)，經(jīng)查表得：按鍵查得 ?K =；按配合查得 ?K =，此處取 ?K =； ?? —扭矩的尺寸影響系數(shù)，查表得： ? ? =。 ?? —表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)切削加工， 由不同表面粗糙度的表面質(zhì)量系數(shù) ?查得： ?? 。 查《機(jī)械 設(shè)計(jì)工程學(xué) Ⅱ 》表 41 軸的常用材料及其主要機(jī)械性得：21 270 /N mm? ? ? ?K —彎曲的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由應(yīng)力集中系數(shù)表得：按鍵查得 ?K =；按配合查得 ?K =。機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)（ Ⅱ ） 187。ni1r1 ???? （嚙合角為 20? ） 齒輪的法向力： 7 0 .1 9 0 2 N1t g 2 01 9 7 .2 3 1 8tg βFF 。 傳動軸強(qiáng)度計(jì)算 是標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算，在這里省略計(jì)算部分。 軸的強(qiáng)度計(jì)算 進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，根據(jù)軸具體受載和應(yīng)力情況，采取計(jì)算方法。 經(jīng)過演算分析，要采用軸有良好的制造工藝性，減小軸上的應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度。對于軸承支承的軸，偏鉆角 θ 會使軸承內(nèi)、外圈互相傾斜，如偏鉆角超過滾動軸承的允許鉆角，就顯著降低軸承的使用壽命。軸在彎矩作用下產(chǎn)生過大的彎曲變形，則裝在軸上的齒輪會因傾角過大而使齒面的強(qiáng)度分布不均勻，產(chǎn)生不均勻摩擦和加大噪聲，也會使?jié)L動 軸承內(nèi)、外圈產(chǎn)生相對傾斜，影響軸承使用壽命，因此設(shè)計(jì)時(shí)要保持各軸有足夠的強(qiáng)度和剛度 . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸在載荷作用下若產(chǎn)生過大的彎曲變形，會影響軸上正常的工作。傳動鏈要短，鉆速和要小，齒輪線速度要小，空鉆件要少。在設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)時(shí) ，往往首先比較和選擇個(gè)傳動比之間的相對關(guān)系。 背鉗傳動設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 的效率 ηⅠ =1 ηⅡ = 1? ? 2? =? = η開口齒輪 = 1? ? 2? ? 3? =? ? = 式中 ηⅠ —柱塞效率； ηⅡ —雙聯(lián)齒輪效率； η—開闊齒輪效率； ： T1=T1? i 總 n1=n/ i 總 3. 各級傳動比的分配 根據(jù)傳動系統(tǒng)性質(zhì)和 ZQ100 型液壓鉗背鉗輸出扭矩要大于等于 15KNm。在背鉗定軸輪系中，共有三對齒輪嚙合，分別為開闊齒輪與介輪、介輪與雙聯(lián)大齒輪，雙聯(lián)大齒輪與雙聯(lián)小齒輪共軸。 ，滿載情況下，向液壓缸通入 90 度的液油，連續(xù)運(yùn)鉆小時(shí)以上，運(yùn)鉆正常。使試驗(yàn)腔壓力為額定壓力 倍，保壓 5 分鐘，零件無破壞、變形等現(xiàn)象為符合要求。 。 ，向被試液壓缸無桿腔通入液壓油，逐漸生壓，記錄活塞桿啟動后最 低壓力，是否符合規(guī)定。因?yàn)榛钊麠U和缸筒的材料、長度、剛度是按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所以液壓缸符合穩(wěn)定條件。 液壓缸穩(wěn)定性驗(yàn)算： 根據(jù)材料力學(xué)概念，一根受壓的直桿，在負(fù)載力超過臨界力時(shí)，既以不能維持原有軸線狀態(tài)下的平衡而喪失穩(wěn)定。 有理論分析和實(shí)驗(yàn)得知，活塞桿的受壓桿件，會在軸向載荷所引起的壓縮應(yīng)力遠(yuǎn)未達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度極限之前，就會發(fā)生斷齒或彎曲。但實(shí)際上，液壓缸并非單一的直桿，而是缸筒、活塞和活塞桿等組合體。 液壓缸穩(wěn)定性驗(yàn)算 液壓缸在工作過程中有受很大的力，液壓缸不僅要滿足受力強(qiáng)度 要求，還要滿足受壓狀態(tài)的穩(wěn)定性要求。 壁厚和強(qiáng)度條件計(jì)算公式為 ]2[pDδ ?? ][2δpDσ ??? 式中 D—缸筒內(nèi)徑； p—液壓缸的最大工作壓力； σ缸筒內(nèi)應(yīng)力； ][? 缸筒材料的許應(yīng)力； 許應(yīng)力 ][? 可用下式計(jì)算： nσ][ b?? 式中 bσ 缸體材料的抗拉強(qiáng)度； 王磊： ZQ100 型 鉆 桿動力鉗背鉗設(shè)計(jì) 18 n—安全系數(shù)，一般取 n=5； 總上：缸筒壁厚 16mm，符合強(qiáng)度要求。 液壓