【正文】 im ?? 應力循環(huán)次數(shù) 次小 81 ????????? hjLnN 次大 7821 ????? inN 查表得 取接觸疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? HNHN KK 取失效概率 1001 ，安全系數(shù) 1?S 由式 1012 得 MP aSK HHNH 5761 ][ 1lim11 ????? ?? MP aSK HHNH 5391 ][ 2lim22 ????? ?? MP aHHH 5395762 ][][][ 21 ????? ??? 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 16 由式 a910? 得小齒輪的分度圓直徑 )55 7. 5 ( )][ ZZ(u 1uT2K 3 263 2EHt ?????? ?????????Hdd ????小計算圓周速度 V smn / dv 1 ?? ????? 小? 計算齒寬不 b 及模數(shù) ntm mmdb d 6 6 31 ???? 小? mmZdm nt c os os 141???? ??小 齒高 mmmh nt ???? 寬高比 ??hb 查表得 使用系數(shù) ?AK ， smv /? 8 級精度 查表得 得 ?K 則 縱向重合度 1 ?????? ???? ? d 查表 得 ?? ?? FH KK ， ??HK ， ??FK 則載荷系數(shù) ?????? ?? HHVA KKKKK 則校合分度圓直徑 33t1??? 小小 dd 計算模數(shù) mmZd osm11n ???? ?小 齒跟彎曲強度設計 動載系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK 由縱向重合度 ??? 查表得 螺旋角影響系數(shù) ??Y 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 17 則當量齒數(shù) os23c os3311 ??? ?ZZ V os119c os 3322 ??? ?ZZ V 查表得 取齒型系數(shù)得 , 21 ?? FaFa YY 查取應力校合系數(shù) , 21 ?? SaSa YY 計算大小齒輪的 ][ＦＳaFaYY? 查表得 小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 4302 ?? 查表得 疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?S MP aSK FEFNF ][ 111 ???? ?? MP aSK FEFNF ][ 222 ???? ?? 小齒輪 ][111 ???FSaFa YY ? 大齒輪 ][222 ???FSaFa YY ? 大 齒輪的數(shù)值大 則設計模數(shù) ][c o s232263 21211???? ?????????FSaFaadnYYZYTKm???? 對計算結果由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于齒跟彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，為了符合兩者取 7?nm ，就可以滿足強度，但為了同是滿足河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 18 強度，取分度圓直徑 ?小d 則 os1n ???? ?小dZ 取 231?Z ，則 ????? iZZ 取 1192 ?Z 則中心距 7)11923(c os2 )( 21 圓整后為mmmZZa n ?? ????? ? 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? 7)11923(2 )(a rc c os 21 ?? ????? a mZZ n? 變化不大不需要修改，則大齒輪的分度圓直徑為 mmmZd n 833c os2 ?? ?大 (6)齒輪幾何要素的尺寸計算 查表得 大齒輪的齒頂圓直徑為 mm847728332hdd aa ?????? 大齒輪的齒根圓直徑為 1 3 32hdd ff ?????? ?小d 小齒輪的齒頂圓直徑為 aa ??? 小齒輪的齒根圓直徑為 ff ?? 則小齒輪的寬度為 mmdb d ?????? 小 取 mmB 215＝小 大齒輪的寬度為 mmB 2105B ?? 小大 167。 減速器軸計算及軸承選擇 減速器軸徑的計算 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 19 軸徑的初算 3 nPCd? （式 ） 其中 P 為軸所傳遞的功率 ,n 為軸的轉速 ,C 可由《機械設計課程設計》P18 表 31 得出 ,本次設計取 110C? 。 抽油機長期連續(xù)工作，減速器作為動力輸出，所以對減速器軸的要求較高查表選軸的材料為 20Cr，許用彎曲應力 MPa601 ??? ，剪切疲勞極限MPa1601 ??? 彎曲疲勞極限 MPa3051 ??? 屈服強度極限 MPaS 390?? 抗拉強度極限 MPaB 640?? 硬度 56～ 62HBS 由 ? , m in/ rn ? mmd 31 ?? 由 ? , min/ 2 r? mmd 32 ?? 由 3 ??? , min/7n3 r? mmd 33 ?? 具體結構和尺寸的 計算 根據(jù)前面帶輪的寬度，減速器軸的寬度及軸承端蓋厚度，及各部分間隙可算得減速器一 軸的長度 mmL 556? 。 由計算的 mmd ? ，取與減速器相連軸的直徑為 d=42mm，為了滿足軸向定位要求需要制出一軸肩查表可得 r=,取安裝軸處的直徑 d=50mm，為了滿足軸向定位要求需要制出一軸肩查表可得 r=，則此時軸的直徑為 d=56mm 為了方便定位在齒輪安裝處需設計一軸肩查表得 r=2mm，則安裝齒輪處的直徑降為 d=56mm，同樣在安裝軸承處設軸肩的高度 r=，安裝軸處的直徑降為 d=50mm 具體設計如圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 20 圖 減速器一軸零件圖 同樣的方法可設計的軸二的具體尺寸和結構如如圖 ： 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 21 圖 減速器二軸零件圖 軸承的選取 本次設計采用滾動軸承，滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支撐轉動零件的?；窘Y構分為四部分： 內圈 外圈 滾動體 保持架。 由設計可知減速器軸承 既 承受軸向力，又承受徑向力。 查表得選擇 圓錐滾子軸承機構代號 30000， 由軸一支撐處的 直徑 mmd 50? 選一軸選擇軸承代號 30210小徑 mmd 50?大徑 mm90D? 寬 mmT ? 由軸二 支撐處 的直徑 mmd 80? 選二軸的軸承型號為 30216 小徑 mmd 80?大徑 mm041D? 寬 mmT ? 由軸 三 支撐處 的直徑 mmd 140? 選三軸 的 軸承 型號 為 30228 小徑mmd 140? 大徑 mm250D? 寬 mmT ? 。 鍵的選擇 本次設計減速器所使用的鍵全部選用平鍵，由設計圖可得軸一安裝齒輪處的直徑 d=56mm，查表可得鍵的基本尺寸 b=16mm， h=10mm，選長度 L=125mm.安裝帶輪處軸的直徑為 d=42mm，查表可得鍵的基本尺寸 b=12mm， h=8mm，選長度 L=110mm。軸二安裝齒輪處的軸 徑均為 d=86mm，查表可得鍵的基本尺寸b=25mm， h=14mm，選長度分別為 L=160mm， L=90mm。 167。 減速器軸的校核 減速器軸的校核 ， 減速器共有三軸，我們著重對一軸進行校核。軸一簡化圖如 如圖 ： 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 22 圖 軸一簡化圖 軸上的功率、轉速、轉矩的計算 由上面的計算可知 軸上的功率 ? ，轉速 m in/ rn ? 轉矩 mmNnT ??? 521988P95500001 齒輪上作用力的計算 由上面的計算可知齒輪的分度圓直徑 mmd ? 則有 722F 2t ?? dT, ostanF r ?? ?? ntF ， NFF t 2 6 2tan ?? ?? 式中 ?20?n? ， ?14?? 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 23 軸的尺寸設計如 上面 軸上載荷的計算 從軸的結構圖以及彎矩和扭矩中可以看出 C 截面為軸的危險面現(xiàn)在將 C處的數(shù)據(jù)列于 表 ： 表 載 荷 水平面 垂直面 支反力 F 1 ?NH ?NHF ?NVF ?NVF 彎矩 M mm5 4 5 5 3 7 .9 2 NM H1 ?? mm3 0 2 7 0 6 .2 9 N1 ??VM 7 4 1 3 02 ??VM 總彎矩 mmNM ???? 2 3 8 9 0 2 7 0 4 5 5 3 7 221 mmNM ???? 7 2 6 5 7 4 1 3 4 5 5 3 7 222 扭矩 T mm521988NT ?? 校核軸的強度 軸單向轉動扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力取 .60?? 查表得 paW TMa )( 221c ??? ?? 其中 W 可 查表得到 查表 151 得 paM601 ??? 1c ????a 因此軸是安全的 。 167。 四桿機構設計 167。 四桿機構尺寸計算 曲柄連桿機構的條件 查表得 曲柄 連桿機構 則桿長條件如下 ： (1)組成周轉副的兩桿中必有一桿為最短桿。 (2)最短桿長度 +最長桿長度 ? 其余兩桿的長度之和。 取曲柄的長度為 L1=500mm，出設計其它的尺寸如圖 ：河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 24 圖 轉角的計算 如 上 圖所示 L1 為曲柄原動件， S2C,S2D 分別為搖桿 L3 的兩個極限位置 出選擇各個參數(shù)如圖 當四桿機構的 L1,L2 處在同一直線及 S1BD 在同一直線時 則根據(jù)余弦公式 ab cba 2c os 222 ???? 其中 a ， b 為 ? 相鄰的邊 則有 202115002 330015002021Q1c os 222 ?? ??? ? ? 當四桿機構 L1,L2 重合時及 AS1C 在同一直線時 則有 202115002 001820211500Q1c os 222 ?? ??? 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 25 ? ? 則曲桿 L3的轉角 ?8 0 .7 65 9 .8 91 4 0 .6 5Q2Q1Q0 ??? 初選轉角 ? ，如最后有不合適的地方，稍加以調整 167。 曲柄的設計 由上面計算可得減速器三軸的直徑為 d= 取 d=140mm 曲柄的長度為 L=500mm,選曲柄的材料 為 Q235A,具體結構和尺寸如 如圖 圖 曲柄零件圖 167。 連桿的設計 選 連桿 的材料為 Q235A，具體的結構和尺寸如圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 26 如圖 連桿零件圖 167。 鏈輪傳動裝置設計 167。 材料的選擇 鏈輪機構是將四桿機構和天輪連接器來的重要部件，同時也是將四桿機構所傳遞動力通過鋼絲繩傳送給天輪，從而完成整個系統(tǒng)的運作。鏈輪為傳遞動力的重要部件，對材料的要求較高。 小鏈輪為主動輪 ，查表得選 小鏈 輪的材料為 20Cr，熱處理的方式滲碳、淬火、回火，處理后硬度 50～ 60HBC,齒數(shù) 25Z? 大鏈輪為從動輪選擇材料為 Q235,熱處理的方式焊接后退火 ,熱處理后的硬度為 140HBS 167。 齒數(shù)的確定 已知傳遞的功率不大由 查表得 選擇滾子鏈 , 鏈速 smv /15? 最大的傳動比 8?i 本次設計取 ?i 因為小鏈輪的齒數(shù) 25Z1? ,取 91Z1? 則 大鏈輪的齒數(shù) 75391Z 2 ??? 由四桿機構可得大輪的相對轉速 min/7N2 r? 則小鏈輪的速度為 min/21N1 r? 167。 當量的單排鏈的計算功率 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 27 PKKKP P ZAC ? （式 ） 查表得 ? ， ? 選擇三排鏈則 ? 1 3 . 1 4 k w0 . 9 80 . 9 80 . 9 60 . 9 515P ?????? 167。 鏈條的型號和節(jié)距的確定 根據(jù) CP 和小鏈輪的轉速 1N 查表得 選擇鏈的型號 40A 查表可得 鏈條的節(jié)距 ? ，滾子直徑 mmd ? 排距 ? ， 則可得鏈輪的寬度為 2 1 4 .6 5 m m37 1 .5 5P3 t ??? 167。 中心距、鏈節(jié)數(shù)的計算 pa )50~30(0 ? （式 ） 為了使結構緊湊，本次設計取 中心距 mmpa ???? 0122100 222L apZZZZpap ?????? ????? ? （式 ） 0 ?p 為了使得鏈條的過渡鏈接，將 0Lp 圓整為 98L ?p )](2[ 211 ZZLpfa p ??? （式 ） 查表 得 ?f 則鏈傳動的最大中 心距 mma ? 167。 鏈輪各個尺寸的計算 小鏈輪的尺寸