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[工學(xué)]液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線(xiàn)瀏覽

2024-09-16 06:38本頁(yè)面
  

【正文】 的下鉸點(diǎn);E:鏟斗油缸的上鉸點(diǎn);F動(dòng)臂的上鉸點(diǎn);ψ2:斗桿的擺角;l9:斗桿油缸的最大作用力臂.圖41 斗桿機(jī)構(gòu)基本參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)圖取整個(gè)斗桿為研究對(duì)象,可得斗桿油缸最大作用力臂的表達(dá)式:e2max = l9 = PGmax (l2 + l3 )/ P2 = 100103 (3167+1550)103/π(70)2106 = 975 mm 如圖41所示圖中,D:斗桿油缸的下鉸點(diǎn);E:鏟斗油缸的上鉸點(diǎn);F動(dòng)臂的上鉸點(diǎn);ψ2:斗桿的擺角;l8:斗桿油缸的最大作用力臂。5 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)支撐的選擇 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐廣泛用于全回轉(zhuǎn)的挖掘機(jī),起重機(jī)和其他機(jī)械上。結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于放大了的滾動(dòng)軸承。 小齒輪齒數(shù)Z2=94/5=,根據(jù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)輸出小齒輪齒數(shù)的一般選擇,圓整Z=20 模數(shù)m=10回轉(zhuǎn)支撐大齒輪主要尺寸: 分度圓直徑: 齒頂圓直徑: 齒寬:中心距小齒輪主要尺寸:分度圓直徑: 齒寬:齒根圓直徑:mm 頂圓直徑:mm 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般選用行星齒輪傳動(dòng),行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較,具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn),這些已被我國(guó)越來(lái)越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。因此,行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車(chē)、船舶、兵器、和航空航天等工業(yè)部門(mén)均獲得了廣泛的應(yīng)用。擬用兩級(jí)太陽(yáng)輪輸入、行星架輸出的形式串聯(lián)。 設(shè)計(jì)方案如圖51 圖51 二級(jí)NGW型行星減速器 主要參數(shù)的確定總傳動(dòng)比將傳動(dòng)比分配為 高速級(jí)齒數(shù)的確定行星齒輪傳動(dòng)各齒輪齒數(shù)的選擇,除去應(yīng)滿(mǎn)足漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪齒數(shù)選擇的原則外,還須滿(mǎn)足以下條件:同心條件、裝配條件、鄰接條件。所以ac傳動(dòng)和cb傳動(dòng)的實(shí)際中心距變位系數(shù)及中心距為71mm =0 =0 1)分度圓直徑2)齒頂圓直徑3)齒根圓直徑4)齒寬和實(shí)際齒寬系數(shù) 取為30 實(shí)際齒寬系數(shù) 驗(yàn)算ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度按接觸疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13-1-80 校核公式為1)一對(duì)齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)查表13-1-104得 =13)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖13-1-16得 =4)彈性系數(shù)查表13-1-105得 =5)重合度系數(shù)6)螺旋角系數(shù)=17)使用系數(shù)查表13-1-81 得 =18) 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)是按齒輪相對(duì)于行星架X的圓周速度查圖13114求出可得:= 9)齒向載荷分布系數(shù)、由于: 內(nèi)齒輪寬度/行星齒輪分度圓直徑=1所以: 可?。剑?10)齒間載荷分配系數(shù)、查表131102 按7級(jí)精度 選取 得==將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計(jì)算接觸應(yīng)力:11)許用接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取12)接觸強(qiáng)度壽命系數(shù),應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N由下式?jīng)Q定:太陽(yáng)輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)太陽(yáng)輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)13)潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)查表13-1-108 取 14)工作硬化系數(shù) 取 =15)尺寸系數(shù)查表13-1-109 得 =16)接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 =將上述參數(shù)代入公式求得許用接觸應(yīng)力則==結(jié)論:由于,所以ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核. 按彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13-1-111校核公式為1)齒向載荷分布系數(shù)由于: 內(nèi)齒輪寬度/行星齒輪分度圓直徑=1所以: 可取==12)齒間載荷分配系數(shù)查表131102 按7級(jí)精度 選取 、 得==3)使用系數(shù)=14) 動(dòng)載系數(shù) = 5)齒形系數(shù) 查圖13-1-38 得 = =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13-1-43 得 7)螺旋角系數(shù)=8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力:9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取由于行星輪受對(duì)稱(chēng)雙向彎曲,故行星輪的許用彎曲疲勞強(qiáng)度為10)壽命系數(shù) 太陽(yáng)輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)太陽(yáng)輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)11)尺寸系數(shù)查圖13-1-56 得 =12)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32-1-39【2】 得 =13)相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13-1-58 得 =14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 (一般可靠度)16)將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論:由于所以ac傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核 根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算來(lái)確定內(nèi)齒輪材料1.cb傳動(dòng)比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) (允許有一定點(diǎn)蝕)齒輪的接觸疲勞極限為5根據(jù),選用40cr調(diào)質(zhì)處理, =700MPa cb傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算1)齒向載荷分布系數(shù)=12)齒間載荷分配系數(shù)=3)使用系數(shù)=14) 動(dòng)載系數(shù) = 5)齒形系數(shù) 查圖13-1-38 得 = =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13-1-43 得 7)螺旋角系數(shù)=8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力:9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13123取 齒輪行星輪受對(duì)稱(chēng)雙向彎曲, 10)壽命系數(shù)行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)11)尺寸系數(shù)查圖13-1-56 得 =12)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32-1-39【2】 得 =13)相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13-1-58 得 =14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 16)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 (一般可靠度)17)將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論:由于所以cb傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核 低速速級(jí)齒數(shù)的確定行星齒輪傳動(dòng)各齒輪齒數(shù)的選擇,除去應(yīng)滿(mǎn)足漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪齒數(shù)選擇的原則外,還須滿(mǎn)足以下條件:同心條件、裝配條件、鄰接條件。所以ac傳動(dòng)和cb傳動(dòng)的實(shí)際中心距變位系數(shù)及中心距為102mm =0 =0 幾何尺寸計(jì)算1)分度圓直徑2)齒頂圓直徑3)齒根圓直徑4)齒寬和實(shí)際齒寬系數(shù) 取為40 實(shí)際齒寬系數(shù) 驗(yàn)算ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度按接觸疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13-1-80 校核公式為1)一對(duì)齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)查表13-1-104得 =13)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖13-1-16得 =4)彈性系數(shù)查表13-1-105得 =5)重合度系數(shù)6)螺旋角系數(shù)=17)使用系數(shù)查表13-1-81 得 =18) 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)是按齒輪相對(duì)于行星架X的圓周速度查圖13114求出= 9)齒向載荷分布系數(shù)、?。剑?10)齒間載荷分配系數(shù)、查表131102 按7級(jí)精度 選取 得==將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計(jì)算接觸應(yīng)力:11)許用接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取12)接觸強(qiáng)度壽命系數(shù),應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N由下式?jīng)Q定:太陽(yáng)輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)太陽(yáng)輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)13)潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)查表13-1-108 取 14)工作硬化系數(shù) 取 =15)尺寸系數(shù)查表13-1-109 得 =16)接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 =將上述參數(shù)代入公式求得許用接觸應(yīng)力則==結(jié)論:由于,所以ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核. 按彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13-1-111校核公式為1)齒向載荷分布系數(shù)?。剑?2)齒間載荷分配系數(shù)查表131102 按7級(jí)精度 選取 、 得==3)使用系數(shù)=14) 動(dòng)載系數(shù) = 5)齒形系數(shù) 查圖13-1-38 得 = =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13-1-43 得 7)螺旋角系數(shù)=8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力:9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取由于行星輪受對(duì)稱(chēng)雙向彎曲,故行星輪的許用彎曲疲勞強(qiáng)度為10)壽命系數(shù) 太陽(yáng)輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)太陽(yáng)輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)11)尺寸系數(shù)查圖13-1-56 得 =12)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32-1-39【2】 得 =13)相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13-1-58 得 =14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 (一般可靠度)16)將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論:由于所以ac傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核 根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算來(lái)確定內(nèi)齒輪材料1.cb傳動(dòng)比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) (允許有一定點(diǎn)蝕)齒輪的接觸疲勞極限為根據(jù),選用40cr調(diào)質(zhì)處理, =700MPa cb傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算1)齒向載荷分布系數(shù)=12)齒間載荷分配系數(shù)=3)使用系數(shù)=14) 動(dòng)載系數(shù) = 5)齒形系數(shù) 查圖13-1-38 得 = =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13-1-43 得 7)螺旋角系數(shù)=8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力:9) 許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13123取 齒輪行星輪受對(duì)稱(chēng)雙向彎曲, 10)壽命系數(shù)內(nèi)齒輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)行星輪 (允許有一定點(diǎn)蝕)11)尺寸系數(shù)查圖13-1-56 得 =12)相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32-1-39【2】 得 =13)相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13-1-58 得 =14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 16)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13-1-110 取 (一般可靠度)17)將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論:由于所以cb傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過(guò)校核 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核 1 軸的初步計(jì)算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定軸的直徑輸出軸的扭矩轉(zhuǎn)速rpm由表5118查得: 考慮到鍵槽的影響及軸的受力情況,取軸的基本直徑d=70mm。根據(jù)裝配關(guān)系,輸出軸的示意圖如圖52圖52 輸出軸示意圖 2 軸的疲勞強(qiáng)度校核 1)軸的支反力: 軸的受力簡(jiǎn)圖,水平面受力及垂直面受力分別如圖53所示。 4) 校核危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)s:: 計(jì)算內(nèi)容截面的計(jì)算值及數(shù)據(jù)350200 ① 軸的當(dāng)量彎矩 ② 由表511 查得,則 []= = , ③ 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅④ 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) ⑤ 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 ⑥ 只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)⑦ 危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)由上計(jì)算可知,軸的疲勞強(qiáng)度通過(guò)。,型號(hào)為:鍵2060 由于: 所以,改平鍵強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。在工作過(guò)程中時(shí)常受到?jīng)_擊載荷,對(duì)其零部件的破壞相對(duì)較大,因而,為了充分保證軸承使用的可靠性,取其設(shè)計(jì)壽命低一些,選取Lh=5000h。 Fp-載荷系數(shù)。其參數(shù)如表51所示:表51軸承型號(hào)DmmdmmTmmemmY mm額定動(dòng)負(fù)載kN額定靜負(fù)載kN極限轉(zhuǎn)速r/min脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑2231617080
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