小型路面掃雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題 目小型路面掃雪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計專 業(yè)機(jī)械設(shè)計制造與其自動化班級機(jī)設(shè)07Q2學(xué) 生馬傳磊學(xué) 號指導(dǎo)教師蔡冬梅二O一一年五月二十日1前言1.1選題的意義中國有句古話叫做“瑞雪兆豐年'，冬季一場大雪能帶來明年的好收成.但是積雪給城市交通帶來巨大的麻煩，尤其是我國的北方地區(qū)。我國北方氣候寒冷、冬季時間較長，降雪量較大，常會引起塞車、交通事故、行人摔傷等一系列問題，我們的環(huán)衛(wèi)工作人員在大雪后忙于去除主干道等主要路面的積雪，而對于一些非大型機(jī)械車輛行駛的路面很難與時的清理，對過往的路人很不方便。尤其是在一些校園，廠礦企業(yè)或居民小區(qū)的小型路面積雪得不到相關(guān)部門的與時去除，來往的路人很不方便，甚至出現(xiàn)意外事故，給人們的戶外生活帶來不便。目前我國對于較窄路面的清雪方式仍然是依靠人力，用鐵鍬和掃帚等工具將積雪清理，清雪效率較低，所以，我們準(zhǔn)備設(shè)計這種針對小型路面除雪的小型機(jī)械，提高積雪的清掃效率，為過往的行人帶來方便，同時減少了不必要的事故發(fā)生，能在大雪后為緊的環(huán)衛(wèi)部門減輕了一定的壓力。1.2國外研究現(xiàn)狀掃除冰雪機(jī)械在國外已有幾十年的歷史，其技術(shù)先進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)有成型產(chǎn)品在廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在，清雪機(jī)械的開展迅速，已經(jīng)在市場上流通的清雪機(jī)主要有鏟刮式除雪機(jī)系列，拋揚式除雪機(jī)系列，刷掃式掃雪機(jī)系列，擊振式破冰除雪機(jī)系列等，但仍以大型車輛帶動清雪裝置實現(xiàn)清理積雪的任務(wù)。雖然它們整機(jī)性能穩(wěn)定，但是造價都很高，并且不適合學(xué)校、單位等住宅小區(qū)路面的清雪工作。現(xiàn)在市場上的掃雪機(jī)按工作方法來分主要有兩種類型：第一種為拋雪式掃雪機(jī)。它利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片將雪旋進(jìn)掃雪機(jī)，再沿導(dǎo)管拋運到車上的儲雪箱中。這沖機(jī)器最突出的特點是：寬幅、高效、采用大功率主機(jī)，在北歐國家使用較廣。第二種是先將積雪收集，再利用輸送帶向后傳送、裝車。這種機(jī)器在俄羅斯較常見。目前國有幾家單位正在進(jìn)展掃除冰雪機(jī)械和掃雪機(jī)的研發(fā)，產(chǎn)品已進(jìn)入市場。本文主要任務(wù)根據(jù)目前已有的清雪設(shè)備設(shè)計出一種適用于學(xué)校、社區(qū)、工廠的小型清雪裝置，能實現(xiàn)集雪、運雪拋雪功能.要進(jìn)展合理的方案論證和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對主要零件進(jìn)展設(shè)計計算校核。(1)根據(jù)國外資料進(jìn)展方案設(shè)計，進(jìn)展比擬優(yōu)化，從中選出最優(yōu)方案。(2)具體進(jìn)展各個工作局部的設(shè)計，確定其根本尺寸，安裝方式。

2掃雪機(jī)設(shè)計方案分析比擬2.1總體方案的幾種組合與比擬方案一:利用吹風(fēng)的方式，從鼓風(fēng)機(jī)里吹出的高速氣流將積雪吹到路邊，吹雪式清雪車運行速度較高，有很高的生產(chǎn)率，但它只適用于新鮮雪，對于壓實的積雪或冰層無能為力，只能在機(jī)場、橋梁和高速路上應(yīng)用，本錢很高，不適合開發(fā)小型產(chǎn)品。方案二:利用一個置于清雪車前部的鏟子，隨著清雪車的不斷前進(jìn)，將積雪推至路的一邊。推移式清雪車只能將積雪推到路邊，不具備集雪能力，且只適用于新鮮雪或破碎后的壓實雪，效率較低，容易劃傷地面。方案三:利用機(jī)械傳動的方式，由集雪器先將積雪攪碎，并輸送至一個高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，將其拋到路邊。螺旋轉(zhuǎn)子式清雪車適用圍廣，無論是松散雪、壓實雪清雪效果和效率要比前兩方案好，而且這種方案設(shè)計，設(shè)計出的產(chǎn)品體積小、本錢低，適用于道路窄的地方。因此選用第三種方案。2.2小型清雪車工作原理簡述根本結(jié)構(gòu)目前小型機(jī)械式清雪車主要由原動機(jī)、傳動裝置、集雪裝置、拋雪裝置、行走系統(tǒng)和操作系統(tǒng)組成。原動機(jī)可以采用電機(jī)或發(fā)動機(jī)，目前大多采用汽油機(jī)或柴油機(jī)；集雪裝置用來收集積雪，主要采用推雪鏟或螺旋狀攪龍；拋雪裝置是將收集的積雪拋到路的一側(cè)或收集裝置中。主要的方式有拋雪葉輪和鼓風(fēng)機(jī)兩種。行走裝置是來實現(xiàn)機(jī)器的前進(jìn)，有手推式和自走式兩種;操作裝置主要控制設(shè)備的運轉(zhuǎn)。工作原理工作時原動機(jī)提供動力，經(jīng)帶傳動到行走系統(tǒng)和工作局部。積雪由集雪裝置收集到一個腔體，再由拋雪裝置去除出機(jī)體，拋雪葉輪利用高速旋轉(zhuǎn)時的離心力將積雪拋出。這樣在原動機(jī)的帶動下，清雪車不斷的前行，能實現(xiàn)連續(xù)的去除積雪。小型機(jī)械清雪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如下：積雪積雪圖2.1掃雪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖原動機(jī)的選擇和具體的實施方式原動機(jī)的選擇由于本清雪機(jī)主要用于室外的小型路面，所以動力機(jī)體積不能太大且不適用電動機(jī)，我們選用的是微型汽油機(jī)。本課題的設(shè)計需求大約是每小時掃雪量為1000m2,以積雪密度250kg/m3，積雪厚度以20cm計算，每小時的掃雪量為：1.0x103m2x0.3mx250kg/m3=7.5x104kg在拋雪葉輪的作用下，拋雪揚程為3m,那么雪排出的初速度為4m/s,7.5X104kgX10N/kgX4m/s一3600=833w集雪攪龍在積雪的作用下阻力為20N,那么集雪攪龍消耗的功率為20Nx0.3x3.14x7xl0r/s=1320W其中l(wèi)Or/s是攪龍轉(zhuǎn)速。估計整機(jī)重量為200kg,與路面的摩擦系數(shù)取0.2,前進(jìn)速度約為lm/s,那么前進(jìn)消耗的功率為：200X10X0.2=400w整機(jī)消耗的功率為：834w+1320w+400w=2554w根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析以與考慮到功率的磨損等消耗，選用了凱馬KM170F柴油機(jī)型號KM170F型式單缸立式風(fēng)冷四沖程柴油機(jī)排量〔ml〕211發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速〔r/min〕3600/3000燃油推薦0號或10號柴油機(jī)油容量〔1〕2.5啟動方式反沖手拉啟動重量〔kg〕26外形尺寸〔mm〕332X348X416機(jī)油型號SAE10W30（CC級以上）表2.1KM170F柴油機(jī)參數(shù)

2.3.2傳動萬式的選擇首先是由一個傳動帶將柴油機(jī)的動力傳給一動力軸，經(jīng)過一個錐齒輪和帶傳動分別將動力傳給拋雪葉輪和攪雪輪。結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖2.2小型清雪機(jī)得傳動原理圖1.攪雪輪2.聚雪斗3.拋雪筒4.拋雪輪5.動力機(jī)6.帶傳動7?減速器8?鏈傳動9?變速器10.錐齒輪11.行走輪集雪裝置的設(shè)計本設(shè)計采用的是帶狀螺旋集雪輪，這樣的設(shè)計能對積雪有很好的破碎作用,不至于發(fā)生堵塞的情況。根本機(jī)構(gòu)如下：以上形式的集雪裝置將切雪，碎雪，集雪，運雪幾大功能于一身，具有很好的效果。左右兩邊的絞龍旋向正好相反，將兩邊的雪集中到中央，傳遞到拋雪輪下，在拋雪輪的高速旋轉(zhuǎn)下將雪拋出。3小型清雪機(jī)的設(shè)計計算和校核3.1帶傳動計算〔1〕確定工作的功率由于清雪機(jī)的整體載荷變化不大，所以我們?nèi)∠禂?shù)K=1.0那么AP=KP=l.0X3.6KW=3?6KWcaa公式中：p為計算功率，單位為kwak為工作情況系數(shù)ap為傳動的額定功率〔2〕選擇帶型由于p=3.6kw，小帶輪轉(zhuǎn)速為3600r/min選擇A型帶。ca〔3〕確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d，dd1d21〕初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。經(jīng)過查表選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑為1di=80mm,2〕確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2=80X1.8=144mm查表選擇大帶輪的基準(zhǔn)直徑為140mm4〕驗算帶速V=3.14dn=3.14X0.08X60r/s=15m/K35m/sd1〔5〕確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度L0根據(jù)公式0.7〔d+d〕VaV2〔d+d〕得d1 d2 0 d1 d2154mmVaV440mm0初步確定中心距300mm,=949.3mm基準(zhǔn)長度L,=2a+^^1+dL-ii-=949.3mm12 4a取基準(zhǔn)長度為L=900mmd實際中心距那么為a二a+L=276mm02〔6〕驗算主動輪上的包角a1d_da=180oXd2—diX57.3=167.5o>120o1a所選擇的包角符合標(biāo)準(zhǔn)?！?〕計算帶的根數(shù)z計算帶的根數(shù)的公式為TOC\o"1-5"\h\z7- PZ— ca(p+Vp7kk0 0)al由d=90mm，轉(zhuǎn)速n=3600r/min查表得p=1.64kw。d1 0根據(jù)n=3600r/mini=1.8和A型帶查表的V=0.5kw0查表的k=0.98，k=0.87.al于是p=(1.64+0.5)X0.98X0.87=1.824r7=人=2L=1.97弋p1.824r取z=2備注：k考慮包角不同時的影響系數(shù)aK考慮帶的長度不同的時候的影響系數(shù)lP單根A帶的根本額定功率0V計入傳動比的影響時，單根A型帶額定功率的增量0〔8〕確定單根v帶的初拉力的最小值f0min經(jīng)查表的單根A型帶的單位長度質(zhì)量為0.1kg/m,所以p(2.5_k) 3.6(2.5_0.87)(f〕 =500Za+qv2=500X +0.1X150min zvk 2x15x0.98a=122.3N應(yīng)使帶的實際初拉力F0＞（F0）min〔9〕計算壓軸力Fp壓軸力的最小值為a 167.5〔Fp〕min=2z〔f0〕minsin2=2X2X122.3Xsin2 =486.3N公式中z帶的根數(shù)Fo單根帶的預(yù)緊力a1主帶輪上的包角3.2鏈傳動的計算掃雪機(jī)上由減速器到變速器之間的傳動方式選用的是鏈傳動的方式，故要對其進(jìn)展設(shè)計計算〔1〕選擇鏈條齒數(shù)確定鏈條傳動速比i=1.4查表的小鏈輪的齒數(shù)為z1=25那么大鏈輪的齒數(shù)z2=25X1.4=35V120符合要求〔2〕確定計算功率因為鏈傳動工作平穩(wěn)，查表選擇傳動系數(shù)為ka=1.1,計算功率為Pc=kap=1.1X0.4kw=0.44kw〔3〕初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)lp初定中心距a°=（30?50）p取ao=40p

2a——0Lp=pL2a——0Lp=pLp=+2+(2n)2a02x40p25+35 35_25丄P+ 2+( 2n)240P=110.1Lp取偶數(shù)110節(jié)4〕確定鏈節(jié)距首先確定系數(shù)Kz,Kl,Kp查表得小鏈輪的齒輪系數(shù)為z=1.34由圖查得ki=1.09選單排鏈，得kp=1.0所需傳遞的額定功率為pc 0.4kwPo=kzkikp=1.34x1.09x1.0=280w選擇滾子鏈型號為12A,節(jié)距p=19.06mm5〕確定鏈長和中心距鏈長L=lpp/1000=2.09m中心距匕匕(d_寺)2_8(十)2a=4[(lp-2)+p2 2n ]19.06 25+35 /1025+35、―8(35_25、(110_ )2_8( )2=4[(110—2)+ 2 2n ]mm=602.25mma>550mm符合設(shè)計要求。中心距的調(diào)整量應(yīng)該大于2p山>2p=2X19.06=38.12mm實際安裝中心距為a'=a—山=602.25—38.12=564.13mm〔6〕求作用在軸上的力鏈速nzp2x25X19.06V=60000= 1000 =1.02m/s工作拉力f=1000p/v=1000X0.4/1.02=392.16N鏈傳動的工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù)為KQ=1.2那么軸上的壓力為FQ=FKQ=392.16X1.2=470.6N〔7〕選擇潤滑的方式根據(jù)鏈速為1.02m/s,鏈節(jié)距19.06mm選擇油浴和飛濺潤滑方式。設(shè)計結(jié)果：鏈條型號12A-1-110GB1243 ,鏈輪齒數(shù)Z]=25,z2=35；中心距a，=563.13mm壓軸力Fq=470.6N。3.3變速器的齒輪計算選定齒輪類型，精度等級，材料和齒數(shù)〔1〕根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動〔2〕掃雪機(jī)的運動速度不高，應(yīng)選用7級精度〔GB10095-98〕?！?〕材料選擇。選擇小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45〔調(diào)質(zhì)〕硬度為240HBS,兩者材料硬度相差40HB.（4）選取小齒輪的齒數(shù)zi=25，大齒輪齒數(shù)為z2=2X25=50按照齒面接觸強(qiáng)度計算由設(shè)計計算公式進(jìn)展試算:ktu±1/z、3i. （ 7dit±2.32\'巴U[°h]（1）確定公式的各個計算數(shù)值。1） 試選載荷系數(shù)kt=1.32） 計算小齒輪的傳動轉(zhuǎn)矩95.5燈0小p0.4x95.5x105T1= * = 40=9.5X10 選取齒寬系數(shù)d=1 選取齒寬系數(shù)d=1 由表查得材料的彈性影響系數(shù)e=189-8MPa1。 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極卩限Hlim1=6°°MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限°Hlim2=550MPa。6)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60X40X1X〔2X8X300X15〕11h=1.7X108=8.65x1077)取接觸疲勞壽命系數(shù)K =0.90;K=0.95。HN1 HN28〕計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,平安系數(shù)S=1,得K°[° ] =HN-1_limlH1S=0.9x600=540(MP)aK°[° ] =HN2_lim2H2S=0.95x550=522.5(MPa)(2)計算1)試計算小齒輪分度圓直徑d，代入［O］中較小的值。1t H

d1t>232KT?u+1(d1tN2.323j? (—)23①u[o]'d H=2.323'1,3x6,4x104?1(I898)2=23.4mm252252）2）計算圓周速度v。nndnV= 1—1—60x1000=nx23=nx23.4x8460x1000=01028m/s3）3）計算齒寬bbb=①?dd1t=1x234mm=234mm4）4）計算齒寬與齒高之比1。h模數(shù)齒高dm=-4t23.4mm齒高dm=-4t23.4mm25=0936mmh=2.25mt=2.106mmb亠=ii.ih2.106計算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.103m/s,7級精度，由表查得動載系數(shù)K=1.08；v因為是直齒輪傳動，K=K=1；Ha Fa由表查得使用系數(shù)K=1.25；A由表用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，K=1.423。HP由-=10.667,K=1.423,查圖得K=1.35；所以載荷系數(shù)h HPFPK=KKKKAvHaHP=1.25x1.08x1x1.423=1.926)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得d=d3~—1 1t3K1t,'192=23.4x3 =26.7(mm)1.37)計算模數(shù)m。dm=—z1=1.1(mm=1.1(mm)=右按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為

、、12KT YYxm三3 —(FaSa)gZ2 Qf]d1 F1〕確定公式的各計算數(shù)值1〕查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限O=500MP；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 aOFE2=380MPa；2〕取彎曲疲勞壽命系數(shù)K =0.85,K=0.88；FN1 FN23〕計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4,得[OF]1[OF]1=KOFNlFE1S0.85x500=303.57(MP)a0.88x380=238.86(MP)a4〕計算載荷系數(shù)K。K=KKKKAvFaF|3=1.25x1.08x1.0x1.35=1.82255〕查取齒形系數(shù)。由表查得YFa1=2.65,YFa2=2.14

查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表查得Y=1.58,Y=1.83。Sa1 Sa27〕計算大小齒輪的YFaYSa并加以比擬。[O]F2.65x1.58303.57=0.013792.14x1.832.65x1.58303.57=0.013792.14x1.83238.86=0.01640大齒輪的數(shù)值偏大?！?〕設(shè)計計算將數(shù)值代入公式m將數(shù)值代入公式m三，得,2x1.8225x3.166x1041x25,2x1.8225x3.166x1041x252x0.01640=1.79(mm)比照計算結(jié)果，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模大于根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，因為齒輪模數(shù)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，僅與齒徑直徑〔即模數(shù)與齒數(shù)的乘積〕有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度計算所得的模數(shù)1.79。并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=26.7mm1算出小齒輪的齒數(shù)誓=誓=25大齒輪的齒數(shù) z=3X25=752這樣設(shè)計的齒輪傳動，既滿足了吃面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，防止浪費。幾何尺寸計算(1〕計算分度圓直徑d=zm=2X25=50mm11d=zm=75X2=150mm22(2)計算中心距d+d 50+75a二— 二- =62.5mm22計算齒輪的寬度b=申d=1X50二mmd1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和校核軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計⑴求輸出軸上的功率P2，轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2輸入功率為3.0kw，取帶傳動的傳動效率n=0.97，那么

p=Pn23.0x0.97=2.91kW又因為又因為11n=n-2 1i1=3600x =200Qr/min)1.8于是得到于是得到=9550000P2=955000(X2.912000=13895(N?mm)(2)求作用在皮帶輪上的力因為皮帶輪的分度圓直徑為40mm.所以圓周力2T- 2'd1=2x13895=19&5(n)140(3)初步確定軸的最小直徑

選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A=112，于是得0IPd=A3.-^min0\n'2考慮到安裝皮帶輪的徑，故取輸出軸最小直徑為25mm,即d=25mm。1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度01段要安裝一皮帶輪，根據(jù)皮帶輪的直徑取其長度為40mm,,03段安裝深溝球軸承，取其長度為17mm,,06段安裝的是錐齒輪，取其長度為70mm,軸端安裝的是皮帶輪，根據(jù)其厚度，取軸端段長度為35mm。其余長度那么根據(jù)分配需要來確定初步選擇滾動軸承。因軸承只需要承受徑向力的作用，也承受到軸向力的作用，應(yīng)選用深溝球軸承6007，和圓錐滾子軸承30207。軸的校核因此軸的轉(zhuǎn)速較高所以要對該軸進(jìn)展校核，以保證掃雪機(jī)整體質(zhì)量發(fā)動機(jī)傳到軸上的功率為p為3kw,轉(zhuǎn)速為2000r/min2求軸上的功率p和轉(zhuǎn)矩T22P=Pn=3X0.8=2.4(kw)2P 2.4T=9.55X106亠=9.55X106X=11460(N)2 N 2000求作用在軸端的力已得軸端的分度圓直徑為d=20mm1q2T2x11460=1146Nf=亠二=1146Ntd 201F=fRtana F=fRtana ncosr=1146Xtan200cos3.18。=417.75NF=ftanY=1146Xtan3.180=63.67Nat圓周力F，徑向力F和軸向力F的方向如下列圖TOC\o"1-5"\h\zt r a〔3〕求軸上的載荷F+F=FNH1 NH2 tF +F =FNV1NV2 rF ?L=F ?LNH1 1 NH2 2M=FLH NH11=1074x50=4634((N?mm)又因為從軸所在的位置來看，軸端位子是最危險的截面，計算其M,M,M，列于VH下表。載荷水平面H垂直面V支反力F=1074NF=72NNH1 NH2F=391NF=26NNV1 NV2彎矩MM=46340N.mmHM=19582N.mmV1

總彎矩M二J463402+195822=50307N.mm扭距TT=11470N24〕按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度取a=0.6,軸上的應(yīng)力計算a='a='何2i+（aT2）2caW<503072+（0.6x1147（）20.1x703=1.4Mpa軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查的a]=60Mpa因此av[a],故平安_1ca_1軸上錐齒輪的設(shè)計計算d1d1t_2-92”（［,e］）2…i_eg…*Hr r1〕確定公式的各計算數(shù)值1）初選載荷系數(shù)：K=2.02〕小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩：T=9550X833/2000=3977.6（N?MM）13〕選取齒寬系數(shù)：①R=l/314） 查得材料的彈性影響系數(shù)：ZE=189.8MPa25） 查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：oHliml=oHlim2=550MPa.6） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1jLh=60X2000X1X（8X365X10）=3.5X109N2=N1/2=1.75X1097） 查得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=0.90,K=0.95HN1 HN28） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率1%,平安系數(shù)S=l。匕］1=^^€0.99550€495MPa

[o]=Khn2°Im2€0.95x550€522.5MPaH2S2〕計算1）計算小齒輪最小分度圓直徑d1t€2.92d1t€2.923'(匚)2 1[，]…(1-0.5…?uHr r2x33792x33791/3(10.5xj)22=73.54（mm）=73.54（mm）2）計算圓周速度um兀dn 兀dn m—1 60x1000nx73.54x200060x1000=7.(6m/s)3）計算載荷系數(shù)3）計算載荷系數(shù)K€KKKK€1X1.15X1X(1.5X1.25)=2.156AVHaHP按實際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑5）計算模數(shù)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計設(shè)計公式：⑺54*字KFdm5）計算模數(shù)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計設(shè)計公式：⑺54*字KFdm二」

z176.3545=1.69(mm)— YYm■{…(1-0.5…AZ72+1砂R R1 F4KT—c11〕確定公式的各計算數(shù)值1）查得彎曲疲勞極限FE1€, €380MPaFE2K€K€0.85FN1 FN23）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4?,€?,€KFN1?fei€°?8°380€23071（MPa）

F1F2S 1.44） 載荷系數(shù)KK=KKKK=1x1.15x1x6.5x1.25）=2.156AVFaFP5） 齒形系數(shù)、應(yīng)力校正系數(shù)€2.91，Y€1.53Fa1 Sa1€2.45，Y€1.65Fa2 Sa2YY6） 計算大小齒輪的?sj并加以比擬FYY2.91x1.53001930

Fa1Sa1= =0.01930?丁230.71F1YY 2.45x1.65001752Fa2Sa2= =0.01752?] 230.71F22〕計算KT YYm<3 1 斤舟=1.89mm3?…1-0.5?bZ2"2+1?,R R1 F比照計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，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，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.89并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑dl=73.54mm，算出小齒輪齒數(shù)7d73.54?37Z=—= —371m2為使做成獨立的齒輪，便于加工，取小齒輪齒數(shù)40，大齒輪齒數(shù)Z=2X40=802既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，防止浪費。幾何尺寸計算

1〕計算分度圓直徑d=zm=40x2=80(mm)11d=zm=80x2=160(mm)222〕計算錐距R=m^：z2+z2/2=1.5x、：402+802/2=72.9(mm)123〕計算齒輪寬度等各個數(shù)據(jù)參數(shù)BWR/3二24.03(mm)取B=24mm分錐角6=arctan(z/z)=arctan(50/100)=26.565€112,€90?！?€63.435。21齒頂高h(yuǎn)=hm=m=2(mm)aa齒根高h(yuǎn)=(h+c)m=1.2x2=3.6(mm)fa齒頂圓直徑d=d+2hcos6=80+2x2xcos26.565。=83.6(mm)a1 1a1d=d+2hcos6=160+2x2xcos63.435€=162.8(1mm)a2 2a2齒根圓直徑d=d2hcos6=802x1.8xcos26.565€=76.8(mm)f11f1d=d2hcos6=1602x1.8xcos63.435€=158.3(7mm)f22f2齒根角0=arctan(h/R)=arctan(1.8/72.9)=1.39。ff頂錐角,€,?0=26.565o+1.39o=27.955oa11f,€,?0=63.435o+1.390=64.5250a22f根錐角5=5，€=26.565o—1.39o=25.17