【正文】 [1]表 1911 確定許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? 蝸輪材料為 ZCuSn10Pb1,單側(cè)工作 ,砂型鑄造 ,取 ? ? MPaF 40?? 39。 熱平衡計(jì)算 由文獻(xiàn) [1]可知 ? ?hA P1t 1?? ?? 箱體通風(fēng)條件適中，取表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ]/[15 2 KmWh ?? 估算箱體散熱面積由文獻(xiàn) [1]查得，式 mmmaA ???????????????? 故 ?? )7055( )( 3 ???? ????? Ct 蝸桿其他尺寸 齒根圓直徑 mmmdhdd ff 1 ?????????? ??? 蝸輪其他尺寸 齒根圓直徑 mmmdhdd ff 1 ?????????? ??????? 外圓直徑 mmmdD aw ????? ?? 蝸輪齒寬 mmdB a ???? ? ，取 B=50mm 已知：小齒輪轉(zhuǎn)速 min/r24n ? ，輸入功率 kwP ? ，輸 入轉(zhuǎn)矩mNT ?? ，傳動(dòng)比為 。 選材料確定初步參數(shù) （ 1）選材料 由文獻(xiàn) [1]表 186 小齒輪和大齒輪均取材料 40Cr 表面淬火齒面硬度 4855HRC，平均取齒 ]/[15 2 KmWh ?? mA? Ct ??? mmdf ?? mmdf ??? mmDw ? B=50mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 26 面硬度為 50HRC （ 2）初選齒數(shù) 取小齒輪齒數(shù) 201?z ，則大齒輪齒數(shù) ???? izz （ 3）齒數(shù)比 ??? zzu ?u 驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差， 0% ??? ，允許 （ 4）選擇齒寬系數(shù) 參照文獻(xiàn) [1]表 1812，取齒寬系數(shù) d? =，初估小齒輪直徑 mmd 1001 ?估 ，則齒寬 mmmmdb d ???? 估估 ? 齒輪圓周速度 smsmnd /?? ????? ??? 估 參照文獻(xiàn) [1]表 183，選擇精度等級(jí) 8 級(jí) （ 5）小齒輪轉(zhuǎn)矩 mNT ?? （ 6）確定重合度 初估計(jì)螺旋角 ?12?? 初依據(jù)文獻(xiàn) [1]中式（ 1829）及表 85 中公式 1)端面 重合度 os102 21??????? ?????? ????????? ???????? ??? ??? ? zz 2）縱向重合度 ?? ???? ? zd 3）總重合度 ????? ??? ??? （ 7）確定載荷系數(shù) HK 、 FK 由已知條件查文獻(xiàn) [1]表 187，取使用系數(shù) 1?AK 由文獻(xiàn) [1]圖 1814，取動(dòng)載系數(shù) 1KV? .03 201?z 1022 ?z ?u d? = mmd 1001 ?估 mmb 25?估 sm/?估? ?12?? ??? ??? ??? 1?AK 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 27 由文獻(xiàn) [1]圖 1816，取齒向載荷分布系數(shù) ??K 根據(jù)條件 mmNmmNbd TKb FK AtA /100/ 51 1 ??? ????? 查文獻(xiàn) [1]表 188，齒間載荷分布系數(shù) ??FK 由文獻(xiàn) [1]式（ 189）得 6 8 ??????? ?? FVAHF KKKKKK 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）求許用彎曲應(yīng)力 ][ F? 總工作時(shí)間 htt h 15206060 19424300106060 42430010 0 ???????????? 彎曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，因工作時(shí)載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn) [1]式（ 1817） 611 5 2 02416060 ??????? hF tnN ? 512 ??? iNN FF 由文獻(xiàn) [1]圖 1825，取壽命系數(shù) , 21 ?? NN YY 由文獻(xiàn) [1]圖 188a，取極限應(yīng)力 M P aFF 3502lim1lim ?? ?? 由文獻(xiàn) [1]圖 1826，取尺寸系數(shù) 1?XY 由文獻(xiàn) [1]表 1811，取安全因數(shù) ? 由文獻(xiàn) [1]式（ 1821），許用彎曲應(yīng)力 MP aS YYF XNFFFF ][][][ 11l i m21 ???????? ???? （ 2）齒形系數(shù) 1FaY 、 2FaY 當(dāng)量齒數(shù) o s/20c o s/ 3311 ??? ??zZ V 1KV? .03 ??K ??FK ?FK hth 1520? 61 ??FN 52 ??FN ??NNYY MPaMPaFF 3503502lim1lim ???? 1?XY ? MPaF 490][ ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 28 10912c o s/102c o s/2 332 ??? ??zZ 由文獻(xiàn) [1]圖 1823，取 ?FaY ， ?FaY （ 3）應(yīng)力修正系數(shù) 1SaY 、 2SaY 由文獻(xiàn) [1]圖 1824，取 1Sa ? ， 2Sa ? （ 4）重合度系數(shù) ?Y 端面壓力角 ??? )12c o s/20a r c t a n ( t a n)c o s/a r c t a n ( t a n ??? ?? nt a 基圓螺旋角 ??? ) o s12a r c t a n ( t a n)c o sa r c t a n ( t a n ??? tb ??? 由文獻(xiàn) [1]式（ 1833）可得當(dāng)量 齒輪端面重合度 ) o o s 22 ??? ?bn ??? ?? 由文獻(xiàn) [1]式（ 1833）可得重合度系數(shù) ??? nY ?? ? （ 5）螺旋角系數(shù) ?Y 由文獻(xiàn) [1]圖 1828 取螺旋角系數(shù) ?Y = （ 6）求所需模數(shù) m 由于 ][ ][ 2211 ???????FSaFaFSaFa YYYY ?? 所以，取 1Sa1FaYY 進(jìn)行計(jì)算。 初估齒輪圓周速度 sm /?估? 2/??? ????? smsmnd ??? 取 8 級(jí)精度可用 取大齒輪齒寬 )(5212 圓整mmdb d ?? ? 小齒輪齒寬 mm60)105(21 取??? bb 齒 面接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 （ 1）確定許用 接觸 應(yīng)力 1）壽命系數(shù) NZ 6261 , ???? VV NN 接觸壽命系數(shù) , 21 ?? NN ZZ 2)接觸疲勞極限 文獻(xiàn) [1]圖 184a M Pa3lim ??? 3）安全因數(shù) 參照文獻(xiàn) [1]表 1811，取安全因數(shù) 1?HS 4)許用接觸應(yīng)力 文獻(xiàn) [1]式 1826 M P aSZ HNH 31lim ][ ??? ?? 5?m mm mma 315? ??? mmd ? mmd ? sm/?? mmb 522 ? mm601 ?b ??NNZZ MPa3lim ??? 1?HS 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 30 5）彈性系數(shù) M P aZZ EE 1 9 0,918]1[ ??查表由文獻(xiàn) 6）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 2 .4 2,1218]1[ H ?? ZZ H 查圖由文獻(xiàn) 7)重合度系數(shù) 7 7 ,2618]1[ ??? ??? ?ZZ 式由文獻(xiàn) 8)螺旋角系數(shù) osc os,2518]1[ ???? ???? ZZ 式由文獻(xiàn) 9）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 齒面接觸應(yīng)力式由文獻(xiàn) ,2618]1[ ? M P aM P auH325211HHEH][ 0 3 . 2 852 . 5 81 . 6 8 bd1)(uT2KZZZZ??????????????????? ?? 齒面強(qiáng)度足夠 已知：小齒輪轉(zhuǎn)速 min/ rn ? ，輸入功率 kwP ? ，輸入轉(zhuǎn)矩mNT ?? ，傳動(dòng)比為 3。 選材料確定初步參數(shù) （ 1）選材料 由文獻(xiàn) [1]表 186 小齒輪和大齒輪均取材料 40Cr 表面淬火，齒面硬度 4855HRC，平均取齒面硬度為 50HRC。 由文獻(xiàn) [1]式（ 1819） 1325)(][1)(3222631122121??????????????? FSaFaRRYYuzTKm ??? 取 10?m ，滿足初始條件。 mmmmnPCd 33 ????? 初選蝸桿軸軸承型號(hào) 30209，圓錐滾子軸承，內(nèi)徑 mmd 45? 軸段（ 1）估算直徑為 35mm，因其與聯(lián)軸器有配合關(guān)系，選用凸緣聯(lián)軸器 YL7型，電機(jī)伸出軸長(zhǎng)度 80mm，直徑 38mm，故按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列選取其直徑 1d 軸段（ 1）、（ 2）間為定位軸肩，故軸肩高度 ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 1 ?????? 取 h=4mm，則 mmmmhdd 43)835(212 ????? 軸段（ 3）為軸徑，其直徑符合軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，且因軸段（ 2）、（ 3） 間的軸肩是為便于安裝而設(shè)置 的非定位軸肩，故不宜比 2d 大太多。 軸段（ 4）起固定擋油環(huán)的作用，故應(yīng)根據(jù)能穩(wěn)定的固定擋油環(huán)來選定，取 mmd 514 ? 軸段（ 5）根據(jù)蝸桿齒根圓 1f ? 選取，為便于加工同時(shí)考慮強(qiáng)度要求，選取 mmd 405 ? 軸段（ 6）與軸段（ 4）相同作用，為便于加工故取相同直徑 mmd 45? mmd 351 ? h=4mm mmd 432 ? mm45d3 ? mmd 514 ? mmd 405 ? mmd 516 ? mmd 457 ? mm60l1 ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 35 軸段（ 7）為軸徑，直徑應(yīng)與 3d 相同 軸段（ 1）的長(zhǎng)度取決于與聯(lián)軸器的配合長(zhǎng)度。由文獻(xiàn) [4]知 30209 軸承的寬度 mmB 19? ，考慮擋油環(huán)的厚度，故取 mml 303 ? 。由此可選定 mm65d3 ? 軸段（ 4）為齒輪裝拆方便而設(shè)置，故不宜過大，取 mmd 705 ? 軸段（ 5）為軸環(huán)，其左側(cè)是齒輪定位面，故應(yīng)按定位軸肩來考慮軸肩高度 h ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 5 ?????? 取 h=6mm。 結(jié)構(gòu)圖 空間受力圖 垂直平面 平面受力圖 水平平面 垂直平面 平面彎矩圖 mmNMV ?510/ 水平平面 軸 合 成 彎 矩 圖mmNM H ?510/ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 —— 閘門啟閉機(jī) 40 軸的轉(zhuǎn)矩圖 mmNT ?510/ 當(dāng)量彎矩圖 mmNM e ?510/ RRFF, 即合成后的支反力 NFFF AHAVR 3221 ???? NFFF BHBVR 3222 ???? 由文獻(xiàn) [4]，查得 30213軸承的內(nèi)部軸向力 YFF RS 2/? ， Y= NYFF RS 3311 ??? ??? NYFF RS 3322 ??? ??? 軸上各軸向力的方向 由于 1332 108 7 )0 3 ( SSX FNNFF ?????