【正文】 20xx 屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴，紀(jì)名剛，陳國(guó)定，吳立言．機(jī)械設(shè)計(jì) [M]． 8 版．北京：高等教育出版社，20xx． [2]。感謝你們?cè)谶@幾年來(lái)為我付出的一切。 最后，我要再次感謝機(jī)電學(xué)院的全體老師，是你們的良好教學(xué)讓我有了一定的基礎(chǔ)來(lái)順利完全整個(gè)設(shè)計(jì)。 在本論 文的寫作過(guò)程中，我的 指導(dǎo)老 師 趙樹恩 傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。 向睿：跨坐式城市單軌交通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 致 謝 通過(guò)這一 學(xué)期 的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這 也 意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。各種參數(shù)的意義、如何選擇、以及選擇的大致范圍都應(yīng)該納入到這個(gè)體系中去，雖然這也會(huì)使今后的設(shè)計(jì)略顯呆板，但當(dāng)總結(jié)的方法類型越來(lái)越多越來(lái)越充實(shí)的時(shí)候，設(shè)計(jì)也就會(huì)變得更有靈活性，也就不再顯得呆板。隨著城市軌道交通知識(shí)體系的不斷完善，單軌車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)應(yīng)該有一個(gè)比較系統(tǒng)和完善的設(shè)計(jì)方法來(lái)做為一種設(shè)計(jì)的規(guī)范。這也許與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足有關(guān)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，將會(huì)有一定的改善。在開放性的設(shè)計(jì)中，各種參數(shù)均由自己定的情況下，容易出現(xiàn)不知如何開始的情況。在綜合已有資料時(shí)，將各個(gè)資料的信息進(jìn)行整合，特別是設(shè)計(jì)方法進(jìn)行整合的能力還有待提高。其次，在創(chuàng)新能力的不足。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，也使得信息量的加大，我們?cè)谒阉髻Y料時(shí)往往找不到一種切實(shí)有效的方法。 當(dāng)然，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也暴露出了不少的問(wèn)題。另外，也加深了我對(duì)一些相關(guān)知識(shí)的了解，因先前課本上學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)中，很多零部件的型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)都已更換，其材料選擇、處理工藝等都已改進(jìn)提高，可見我在這方面的認(rèn)知度還不 夠。 雖然這次設(shè)計(jì)內(nèi)容要求較多，涉及范圍較廣，比如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、一些加工工藝等，但它使我對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程有了充分的了解。 20xx 屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 第 7 章 結(jié)論與展望 此次設(shè)計(jì)充分利用了已學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、復(fù)習(xí)、鞏固和深入。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)中的從動(dòng)輪處選擇的的軸承即是圓錐滾子軸承。由于圓錐滾子軸承只能傳遞單向軸向載荷，因此，為傳遞相反方向的軸向載荷就需要另一個(gè)與之對(duì)稱安裝的圓錐滾子軸承。滾子和滾道接觸處修正的接觸線可以減少應(yīng)力集中。從動(dòng)齒輪選用的軸承型號(hào)為 7012 C，基本額定動(dòng)載荷 ，基本靜額定靜載荷 。 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)中選用的即是角接觸球軸承。這樣即可避免引起 附加軸向力，而且可在兩個(gè)方向使軸或外殼限制在軸向游隙范圍內(nèi)。 并且只能限制軸或外殼在一個(gè)方向的軸向位移。在軸向力作用下，接觸角會(huì)增大。接觸角越大，軸向承載能力越高。 角接觸球軸承 角接觸球軸承 可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷。 4 個(gè)牽引橡膠堆需要用 2 個(gè)牽引橡膠座預(yù)壓縮到中心銷座上，然后固定到構(gòu)架上，預(yù)壓縮還能夠延長(zhǎng)牽引橡膠堆的壽命。 中心銷通過(guò) 4 枚 M30 螺栓與車體底架緊固， 中心銷與中心銷座之間設(shè)有上下錐形橡膠套，用 M33 的中心銷螺栓和中心銷螺母將它們聯(lián)結(jié)在一起； 中心銷座通過(guò) 4個(gè)牽引橡膠堆與構(gòu)架相連，這樣就實(shí)現(xiàn)了車體與轉(zhuǎn)向架的連接，并傳遞縱向力。 中心銷 中心銷插入牽引梁內(nèi) , 傳遞縱向力。在額定扭矩且轉(zhuǎn)速為 1500r/min時(shí) , 該聯(lián)軸節(jié)允許的軸向偏移量大于或等于 5mm ,徑向偏移量大于或等于 , 角偏移量大于或等于 。該聯(lián)軸節(jié)允許線速度為 30 m/s～ 40m/s；允許扭轉(zhuǎn)角為 ?? ~ ；額定扭矩大于或等于 1700N故在設(shè)計(jì)中采用彈性聯(lián)軸節(jié)。查表取 α =,軸的計(jì)算應(yīng)力 M P aTMca )()107()( 3 2525232 ?? ??????? ? ?? 已選定材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， Mpab 55][ 1 ??? ， ][ 1bca ?? ?? ，故安全 20xx 屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第 6 章 相關(guān)結(jié)構(gòu)說(shuō)明 聯(lián)軸節(jié) 聯(lián)軸節(jié)主要用在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速箱之間 , 傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的力矩。 段： mml 163? ； ④ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 段： mmd 824 ? ⑤段： mmd 805 ? （與軸承配合）； ⑥段： mmd 646 ? （連接空心車軸）； 確定軸上各軸段長(zhǎng) ①段： mml 781? ； ② 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ② 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 驅(qū)動(dòng)車軸設(shè)計(jì) 選擇材料 材料選用 45 號(hào)鋼，正火處理，查表，材料的強(qiáng)度極限 MpaB 600?? 許力Mpab 55][ 1 ??? 。取 1120 ?A 確定軸的最小直徑 ??? 3220m in nPAd , 考慮到軸上有鍵槽，且直徑 mmd 100? ，所以 取大 4%～ 5%，則 ? ? mmdd %51m in ???? ，故取 mmd 45 確定各軸段尺寸 圖 中間軸結(jié)構(gòu)圖 確定各軸段直徑 向睿：跨坐式城市單軌交通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 ①段： mmd 551 ? (根據(jù)圓錐滾子軸承確定 )； ②段： mmd 702 ? (大于 65mm，減小加工量 )； ③段： mmd 953 ? （加工齒輪）； ④段： mmd 854 ? ⑤段： 605?d (軸承成對(duì)使用） 5) 確定軸上各軸段長(zhǎng) ①段： mml 251 ? （擋油環(huán) 5mm+軸承寬度 15mm+外伸 5mm）； ②段： mml 502 ? （根據(jù)三軸的配合確定）； ③段： mml 1803 ? （齒輪 3 加工） ④段： mml 704 ? ⑤段： mml 605 ? （與齒輪 2加工） 總長(zhǎng)度 : mmllllll 38554321 ?????? 軸承 c與齒輪 3間距 mmlllll c 15022 3213 ????? 寬度齒輪軸承寬度 ?齒輪 3 與齒輪 2間距 mm1 1 02 2332 ??? 寬度齒輪寬度齒輪 lll ?齒輪 2 與軸承 d間距 mmllll d ???? 寬度齒輪軸承寬度 校核軸的強(qiáng)度 對(duì)軸進(jìn)行受力分析 2軸上的扭矩： mmNT ??? 52 20xx 屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 齒輪 2的圓周力 NdTd TF Rmt 322222 )( 22 ????? ? 徑向力 NFF tr 326ac o st an 222 ?? ? 齒輪 3的圓周力 NdTFt 3323 ??? 徑向力 NFF tr 333 a n ???? ? 水平面支反力 Nlll FllFlF dc tctcNH 32323 2323332 )( ???? ????? NFFFF NHttNH 32231 ????? 垂直面支反力 Nlll FllFlF dc rcrcNV )( 2323 2233332 ??? ????? NFFFF NVrrNV 1 52231 ???? 求危險(xiǎn)截面彎矩 垂直面 mmNlFM cNVV ????? 5311 mmNlFM dNVV ????? 4222 水平面 mmNlFM cNHH ????? 5311 mmNlFM dNHH ????? 5222 合成彎矩 mmNMMM VV ????? 52 22 11 mmNMMM HH ????? 52 22 12 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。查表取 α =,軸的計(jì)算應(yīng)力 M P aM P aaTMca )()()( 3 2525221 ?? ??????? ?? 已選定材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， Mpab 55][ 1 ??? ， ][ 1bca ?? ?? ，故安全。 確定軸的最小直徑 由 1120 ?A 可得， mmnPAd 110m in ??，考慮到軸上開有一個(gè)鍵槽，且直徑mmd 100? ，所以說(shuō)將軸徑增大 5%，即取最小直徑 mmd ? ，為了更加安全以及配合聯(lián)軸節(jié)的選取， mmd 30min ? 。 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 選擇材料 材 料選用 45 號(hào)鋼，正火處理，查表，材料的強(qiáng)度極限 MpaB 600?? ；許用應(yīng)力Mpab 55][ 1 ??? 。而對(duì)剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件就便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積有關(guān)）可以取由彎曲強(qiáng)度的模數(shù) m=,并圓整為就近的標(biāo)準(zhǔn)值 m=4，按接觸強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑d3=，算出小齒輪的齒數(shù) 3 ??z，取 z3=27 大齒輪 ???z 即 Z4 =60. 這樣的設(shè)計(jì)出的齒輪，即滿足了齒面接觸，又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免了浪費(fèi)。故計(jì)算時(shí)應(yīng)選取大齒輪。查得 。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1021 )153 6 0101( 8 06060 ?????????? hjLnN1010212 ????? iNN 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ； ?HNK 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 向睿：跨坐式城市單軌交通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 ? ? 1 lim 11 0 .8 8 6 0 0 5 2 8HN HH M Pa M PaK s?? ? ? ?? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 2 5 5 0 5 0 6H N HH M P a M P aK s?? ? ? ?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 td2 ，帶入 ][H? 中的較 小值 mmmmZuuTKdHEdtt)506 ( )][( 3 2523 22??????????? ?? 計(jì)算圓周速度 V smsmndV t /?? ????? ?? 計(jì)算齒寬 b mmmmdb td 0 0 612 ????? ? 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) 32 ??? zdm tt 齒高 mmmh t ???? 0 6 ??hb 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=,7 級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) Kv=。大齒輪為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBs,兩者硬材料相差 40HBs. 選擇小齒輪齒數(shù) 3z =15, i2=, 則 4z =,圓整為 334?z 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 21 )][(HEdtt ZuuKd ?? ??? 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) ?tK 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNnpT ????? 52252 選取齒寬系數(shù) 1?d? 。1?????? ???? 13 齒根高 hh af h?? 14 頂隙 hhc 39。 幾何尺寸計(jì)算 表 錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表 序號(hào) 頂目 計(jì)算公式 計(jì)算值 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 1 齒數(shù) Z1 Z2 27 83 2 大端模 數(shù) m 3 齒寬 b 15 15 4 工作齒 高 mh 39。 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 3 22121 ][1)( 4FSFRRYYuzKTm ??? ?????? 0 1 6 9 )( 222 5???????? ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù)。 計(jì)算彎 曲疲勞許用應(yīng)力 20xx 屆車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=，得， [ 111 0 . 8 0 5 0 0] 2 8 5 . 7 11 . 4F N F EF K M p a M p as?? ?? ? ? [ M p asK FEFNF ] 222 ???? ?? 計(jì)算載荷系數(shù) K K=K 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 5 7 2 . 1 1A v F FK K K?? ? ? ? ? ? 查齒形系數(shù) 查得 Y ?Fa , Y 2 ? 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 Y ?Sa , Y 2 ? 計(jì)算大、小齒輪的][ FSaFaYY?，并加以比較 小齒輪 01 51 5 ][ 1