齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（汽車(chē)方向）專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文

齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)PAGEPAGEI齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（汽車(chē)方向）學(xué)生：指導(dǎo)教師：完成日期：揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院中文摘要根據(jù)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的研究以及資料的查閱，著重闡述了齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器類(lèi)型選擇，不同類(lèi)型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)，和各種類(lèi)型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器應(yīng)用狀況。根據(jù)原有數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比，并確定齒輪齒條的幾何參數(shù)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器總體設(shè)計(jì)，受力分析，及對(duì)齒輪齒條的疲勞強(qiáng)度校核、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。修正齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中不合理的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，選取出相關(guān)的零件如螺釘、軸承等，并在說(shuō)明書(shū)中畫(huà)出相關(guān)零件的零件圖。通過(guò)說(shuō)明書(shū)并畫(huà)出齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的零件圖6張、裝配圖１張。關(guān)鍵詞：齒輪齒條，轉(zhuǎn)向器，設(shè)計(jì)計(jì)算

AbstractAccordingtotheresearchoftheRack-and-pinionsteeringandthedataofthemachine,theadvantagesanddisadvantagesofthetypicalmachineareanalyzed,andthelayouttypeischosen.theapplicationconditionwitheverykindoftypesRack-and-pinionsteering.isintroduced,andthetransmissionratioandthegeometryparametersofthemachinearecalculated.ThattextprecedesthetotaldesignstotheRack-and-pinionsteering.Sufferingthedintanalysis,andcalibratethetiredstrengthofthemachinewiththebentandtiredstrengthinrootoftooth.Thisarticlerevisedtheunreasonabledataofthesteering.WiththedesignoftheRack-and-pinionsteering,selectstherelatedspareparts.Suchasbolt,bearing...etc.anddrawthediagramsoftherelatedsparepartsinmanual.Drawingthe6preciseofsparepartsdiagramsand1preciseoftheassemblediagramofRack-and-pinionsteering.Keywords:Rack-and-pinionsteering,designandcalculation目錄TOC\o"1-2"\f\h\z\t"標(biāo)題3,3"中文摘要 IAbstract II第一章引言 1汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)趨勢(shì) 1汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展趨勢(shì) 1第二章齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案選擇 3第三章傳動(dòng)比的計(jì)算 63.1汽車(chē)方向盤(pán)（轉(zhuǎn)向盤(pán)） 63.1轉(zhuǎn)向阻力矩 6角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比 6第四章齒輪設(shè)計(jì) 8齒輪參數(shù)的選擇[8] 8齒輪幾何尺寸確定[2] 8齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算[11] 9齒輪精度等級(jí)、材料及參數(shù)的選擇 9齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 9齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 10第五章齒條的設(shè)計(jì) 12齒條的設(shè)計(jì)[6] 12第六章齒輪軸的設(shè)計(jì)[4] 13第七章其他零件的選擇[6] 14設(shè)計(jì)工作總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18致謝 19第一章引言改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車(chē)關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專(zhuān)業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國(guó)外有很多國(guó)家的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)廠，年產(chǎn)超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，并且銷(xiāo)售點(diǎn)遍布了全世界。1.適應(yīng)汽車(chē)高速行駛的需要從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車(chē)制造廣泛使用更先進(jìn)的工藝方法，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器。“變速比和高剛性”是目前世界上生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向。2.充分考慮安全性、輕便性隨著汽車(chē)車(chē)速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要，目前國(guó)內(nèi)外在許多汽車(chē)上已普遍增設(shè)能量吸收裝置，如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等，并逐步推廣。從人類(lèi)工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3.低成本、低油耗、大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的惡化，石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰退，汽車(chē)生產(chǎn)愈來(lái)愈重視經(jīng)濟(jì)性，因此，要設(shè)計(jì)低成本、低油耗的汽車(chē)和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實(shí)現(xiàn)大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。對(duì)零部件生產(chǎn)，特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，更表現(xiàn)突出。4.汽車(chē)轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化未來(lái)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器裝置，必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。1.現(xiàn)代汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置的使用動(dòng)態(tài)隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從目前使用的普遍程度來(lái)看，主要的轉(zhuǎn)向器類(lèi)型有4種：有蝸桿銷(xiāo)式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(BP型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車(chē)上。據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車(chē)中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來(lái)越大，日本裝備不同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類(lèi)型汽車(chē)，采用不同類(lèi)型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車(chē)中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的62．5%，發(fā)展到現(xiàn)今的100%了(蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車(chē)上已經(jīng)被淘汰)。大、小型貨車(chē)大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車(chē)用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%，齒條齒輪式占35%。綜合上述對(duì)有關(guān)轉(zhuǎn)向器品種的使用分析，得出以下結(jié)論：．循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車(chē)上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪—蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。．在小客車(chē)上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異，美國(guó)和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達(dá)到或超過(guò)90%；西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過(guò)50%，法國(guó)已高達(dá)95%。．由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn)，在小型車(chē)上的應(yīng)用(包括小客車(chē)、小型貨車(chē)或客貨兩用車(chē))得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展；而大型車(chē)輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。從發(fā)展趨勢(shì)上看，國(guó)外整體式轉(zhuǎn)向器發(fā)展較快，而整體式轉(zhuǎn)向器中轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展的方向。由于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還是新的結(jié)構(gòu)，各國(guó)的生產(chǎn)廠家都正在組織力量，大力開(kāi)展試驗(yàn)研究工作，提高使用性能、減小總成體積、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，以便逐步推廣和普及。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化對(duì)汽車(chē)乃至汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)都有很大影響。特別是西方國(guó)家實(shí)行石油禁運(yùn)以來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)受沖擊很大。隨著能源危機(jī)的發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)首當(dāng)其沖，其發(fā)展方向有很大變化。從汽車(chē)設(shè)計(jì)、制造到各總成部件的生產(chǎn)都隨著能源危機(jī)的發(fā)生而變化，表現(xiàn)在能源消耗、材料消耗、操縱輕便等各個(gè)方面。我國(guó)加入WTO，給汽車(chē)工業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇，也帶來(lái)挑戰(zhàn)，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)及零部件將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。

第二章齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案選擇適用車(chē)輛相關(guān)數(shù)據(jù)：

驅(qū)動(dòng)型式：4×2，發(fā)動(dòng)機(jī)橫置前置前驅(qū)；

總質(zhì)量：1470㎏；滿載軸荷：前軸735㎏，后軸735㎏

發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：53kW/5200rpm，發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩：121Nm/3500rpm

軸距：2475㎜；輪胎：175/70R-13T；輪輞：轉(zhuǎn)向器的功用是將轉(zhuǎn)向盤(pán)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系的減速傳動(dòng)裝置，一般由1-2級(jí)減速傳動(dòng)副。目前應(yīng)用比較廣泛的轉(zhuǎn)向器有齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器、蝸桿曲柄指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)機(jī)械轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向器中的一種，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較??；傳動(dòng)效率高達(dá)90%；轉(zhuǎn)向靈敏；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間歇后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)彈簧，能自動(dòng)消除齒間間歇這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用的體積??；沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大，制造成本低。特別適于與燭式和麥費(fèi)遜式懸架配用，便于布置等優(yōu)點(diǎn)。因此，目前它在轎車(chē)、微型、輕型貨車(chē)上得到廣泛的應(yīng)用。例如,一汽的紅旗CA7220型轎車(chē)、奧迪100型轎車(chē)、捷達(dá)轎車(chē)、上海桑塔納轎車(chē)、天津夏利轎車(chē)以及天津TJ1010型微型貨車(chē)和南京依維柯輕型貨車(chē)等，都采用了這種齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)是：因逆效率高（60%-70%），汽車(chē)在不平路面上行駛時(shí)，發(fā)生在轉(zhuǎn)向輪與路面之間沖擊力的大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤(pán)，稱(chēng)之為反沖。反沖現(xiàn)象會(huì)使駕駛員精神緊張，并難以準(zhǔn)確控制汽車(chē)行駛方向，方向盤(pán)突然轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)造成打手，同時(shí)對(duì)駕駛員造成傷害。根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點(diǎn)不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出（圖１-２a）、側(cè)面輸入，兩端輸出（圖１-２b）、側(cè)面輸入，中間輸出(圖１-２c)、側(cè)面輸入，一端輸出(圖１-２d)。圖１-２采用側(cè)面輸入，中間輸出方案時(shí)，由圖１－３可見(jiàn)，與齒條固連的左、右拉桿延伸到接近汽車(chē)總想對(duì)稱(chēng)平面附近。由于拉桿長(zhǎng)度增加，車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)拉桿擺角減小，有利于減少車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向系與懸架系的運(yùn)動(dòng)干涉。拉桿與齒條用螺栓固定連接，因此，兩拉桿與齒條同時(shí)向左或向右移動(dòng)，為此在轉(zhuǎn)向器殼體上開(kāi)有軸向的長(zhǎng)槽，從而降低了它的強(qiáng)度。圖１－３采用兩端輸出方案時(shí)，由于轉(zhuǎn)向拉桿長(zhǎng)度受限制，容易與懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，且成本低等特點(diǎn)，常用于小型車(chē)輛上采用側(cè)面輸入，一端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，常用在平頭貨車(chē)上。如果齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器采用直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合，則運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性降低，沖擊力大，工作噪聲增加。此外，齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此，因與總體布置不適應(yīng)而遭淘汰。采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，重合度增加，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊與噪聲均降低，而且齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角易于滿足總體設(shè)計(jì)的要求。因?yàn)樾饼X工作時(shí)有軸向力作用，所以轉(zhuǎn)向器應(yīng)該采用推力軸承，是軸承壽命降低，還有斜齒輪的滑磨比較大事它的缺點(diǎn)。根據(jù)對(duì)四種不同類(lèi)型轉(zhuǎn)向器的對(duì)比選擇，本課題將采用側(cè)面輸入兩端輸出的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。齒條斷面形狀有圓形（圖１－１）、V形（圖１－４）和Y形（圖１－５）三種。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡(jiǎn)單。V形和Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)約20%，故質(zhì)量??；位于齒下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來(lái)防止齒圖１－４圖１－５條繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；Y形的斷面齒條的齒寬可以做的寬一些，因而強(qiáng)度得到增加。在齒條與托座之間通常裝有堿性材料（如聚四氟乙烯）做的墊片，以減少滑動(dòng)摩擦。當(dāng)車(chē)輪跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時(shí)，應(yīng)選用V形和Y形斷面齒條，用來(lái)防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒條、齒輪的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對(duì)前軸位置的不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器在汽車(chē)上有四種布置形式：轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，前置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形。圖１－６齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)上．載質(zhì)量不大，前輪采用獨(dú)立懸架的貨車(chē)和客車(chē)有些也用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器．

第三章傳動(dòng)比的計(jì)算3.1汽車(chē)方向盤(pán)（轉(zhuǎn)向盤(pán)）轉(zhuǎn)向盤(pán)的直徑有一系列尺寸。選用大的直徑尺寸時(shí)，會(huì)使駕駛員進(jìn)出駕駛室感到困難。若選用小的直徑尺寸，轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員要施加較大的力量，從而使汽車(chē)難于操縱，據(jù)原始數(shù)據(jù)，參見(jiàn)手冊(cè)取＝mm則由作用方向盤(pán)上的力矩得作用在方向盤(pán)上的力3.1轉(zhuǎn)向阻力矩[1]式中：Ｐ輪胎氣壓前軸載荷則＝轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比由轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比組成．從輪胎接觸地面中心作用在兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪上的合力２與作用在方向盤(pán)上的手力Ｆ之比稱(chēng)為力傳動(dòng)比i.方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角和駕駛員同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比i.它又由轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比i轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置角傳動(dòng)比i所組成．力傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比的關(guān)系i=而Ｆ和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩Ｍ有以下關(guān)系Ｆ＝作用在方向盤(pán)上的手力Ｆ可由下式表示Ｆ＝側(cè)i=若忽略磨擦損失側(cè)由此式中a－車(chē)輪節(jié)臂由式可知，力傳動(dòng)比與．和有關(guān)，愈小，愈大，轉(zhuǎn)向愈輕便．由以上過(guò)程可計(jì)算出結(jié)果如下：角傳動(dòng)比則＝２）力傳動(dòng)比式中則

第四章齒輪設(shè)計(jì)4.1齒輪參數(shù)的選擇[8]齒輪模數(shù)值取值為m=，主動(dòng)齒輪齒數(shù)為z=6，壓力角取α=20°，齒輪螺旋角為β=°，齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達(dá)到的值來(lái)確定。齒輪的轉(zhuǎn)速為n=10r/min，齒輪傳動(dòng)力矩２５Ｎ，轉(zhuǎn)向器每天工作８小時(shí)，使用期限不低于５年．主動(dòng)小齒輪選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，而齒條常采用45號(hào)鋼或41Cr4制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在56HRC以上。為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。4.2齒輪幾何尺寸確定[2]齒頂高h(yuǎn)a=齒根高h(yuǎn)f齒高h(yuǎn)=ha+hf=分度圓直徑d=mz/cosβ=齒頂圓直徑da=d+2ha=齒根圓直徑df=d-2hf=基圓直徑法向齒厚為端面齒厚為分度圓直徑與齒條運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系d=60000v/πn1齒距p=π×齒輪中心到齒條基準(zhǔn)線距離H=d/2+xm=（）4.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算[11]4.3.1齒輪精度等級(jí)、材料及參數(shù)的選擇由于轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)速低，是一般的機(jī)械，故選擇8級(jí)精度。齒輪模數(shù)值取值為m=，主動(dòng)齒輪齒數(shù)為z=6，壓力角取α=20°.主動(dòng)小齒輪選用20MnCr5或15CrNi6材料制造并經(jīng)滲碳淬火，硬度在56-62HRC之間，取值60HRC.齒輪螺旋角初選為β=°4.3.2齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。（1）試取K=（2）斜齒輪的轉(zhuǎn)矩T=２５N·m（3）取齒寬系數(shù)（4）齒輪齒數(shù)（5）復(fù)合齒形系數(shù)=（6）許用彎曲應(yīng)力920=644N/為齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度的基本值。試取=mm(7)圓周速度d=mmb=d=取b=mm(8)計(jì)算載荷系數(shù)1）查表得使用系數(shù)=12）根據(jù)和8級(jí)精度，查表得3）查表得齒向載荷分布系數(shù)4）查表得齒間載荷分布系數(shù)5）修正值計(jì)算模數(shù)＝，故前取mm不變．校核公式為許用接觸應(yīng)力查表得由圖得安全系數(shù)查表得彈性系數(shù)．查表得區(qū)域系數(shù)．重合度系數(shù)＝螺旋角系數(shù)＝MPa1650MPa由以上計(jì)算可知齒輪滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，即以上設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。

第五章齒條的設(shè)計(jì)[6]根據(jù)齒輪齒條的嚙合特點(diǎn):齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與其節(jié)圓相重合,而齒條的中線只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝時(shí)才與其節(jié)圓相重合.齒輪與齒條的嚙合角永遠(yuǎn)等于壓力角.因此,齒條模數(shù)m=,壓力角齒條斷面形狀選取圓形選取齒數(shù)z＝28，螺旋角端面模數(shù)端面壓力角法面齒距π端面齒距齒頂高系數(shù)法面頂隙系數(shù)齒頂高齒根高齒高h(yuǎn)=ha+hf=法面齒厚端面齒厚

第六章齒輪軸的設(shè)計(jì)[4]由于齒輪的基圓直徑17.2，數(shù)值較小，若齒輪與軸之間采用鍵連接必將對(duì)軸和齒輪的強(qiáng)度大大降低，因此，將其設(shè)計(jì)為齒輪軸．由于主動(dòng)小齒輪選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，因此軸的材料也選用20MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火．查表得：20MnCr5材料的硬度為６０ＨＲＣ，抗拉強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，轉(zhuǎn)速n=10r/min根據(jù)公式[5]忽略磨損，根據(jù)能量守衡，作用在齒輪齒條上的阻力矩為，作用在齒輪上的軸向力為，作用在齒輪上的切向力為彎曲疲勞強(qiáng)度校核＝Ｆ／＝MPa<剪切疲勞強(qiáng)度校核=F/=＜３００ＭＰa抗拉強(qiáng)度校核滿載時(shí)的阻力矩為齒輪軸的最小直徑為d=８mm，在此截面上的軸向抗拉強(qiáng)度為＝Ｆ／=14=MPa<1100Mpa本設(shè)計(jì)選擇齒輪軸直徑D=20第七章其他零件的選擇[6]1六角螺栓的選擇根據(jù)GB5780-2000選取螺紋規(guī)格d=M6六角螺栓2彈簧的選擇根據(jù)GB1358--93選擇代號(hào)為Y1的冷卷壓縮彈簧總?cè)?shù)n1=12有效圈數(shù)n=10材料直徑d=5節(jié)距t=10自由高度?。?05彈簧中徑D=42彈簧內(nèi)徑彈簧外徑具體的數(shù)據(jù)如下圖彈簧3墊圈的選擇根據(jù)GB848-85,選擇相配合的螺紋規(guī)格為d=8,具體數(shù)據(jù)如下圖:墊圈4油封的選擇根據(jù)JB/ZQ4606-86和軸徑選取氈圈油封,主要參數(shù)如下:油封滾針軸承5滾動(dòng)軸承的選擇根據(jù)GB/T5801-1994選取滾針承的型號(hào)為NKI10/12，主要參數(shù)如右上圖6推力軸承的選擇根據(jù)選取推力軸承的型號(hào)為51102，主要參數(shù)如下圖7、止推螺母參數(shù)的確定，如下圖止