毕业设计（论文）-碾轮式混砂机刮板优化设计（全套图纸）.doc

分类号 密级 无锡职业技术学院 毕业设计说明书毕业设计说明书 中文题目：中文题目：碾轮式混砂机的设计碾轮式混砂机的设计 英文题目英文题目：Roller Mixer Machine Design 学 生 姓 名： 专 业： 机电一体化 指 导 教 师： 职 称： 教授 毕业设计说明书提交日期 2008.4.20 地址：机电学院 无锡职业技术学院毕业设计说明书 I 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论.1 第二章第二章 传动方案的论证传动方案的论证.3 2.1 辗轮式混砂机主要结构及工作原理.3 2.2 方案一、带传动.4 2.2.1 带传动的主要优点.4 2.2.2 带传动的缺点.4 2.3 方案二、齿轮传动.5 2.3.1 齿轮传动的主要优点.5 2.3.2 齿轮传动的主要缺点.5 2.4 方案三、蜗杆传动.6 2.4.1 蜗杆传动的主要优点.6 2.4.2 蜗杆传动主要缺点.6 第三章第三章 机械传动装置的总体设计机械传动装置的总体设计.7 3.1 传动装置的运动简图.7 3.2 传动装置总传动比.7 3.3 分配各级传动比.8 3.4 计算传动装置的运动参数和动力参数.8 3.4.1 各轴转数.8 3.4.2 各轴功率.8 3.4.3 各轴转矩.8 3.5 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表.9 第四章第四章 机械传动件的设计机械传动件的设计.10 4.1 锥齿轮设计及计算项目.10 4.1.1 按接触疲劳强度设计计算.10 4.1.2 有关参数修正.11 4.1.3 弯曲疲劳强度校核计算.11 4.2 高速级直齿圆柱齿轮的设计.14 4.2.1 选择齿轮材料.14 4.2.2 按齿面接触疲劳强度计算.15 4.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度.16 4.3 低速级斜齿圆柱齿轮的设计.18 4.3.1 齿轮材料的选择.18 4.3.2 确定公式中个参数值.18 无锡职业技术学院毕业设计说明书 II 4.3.3 设计计算.19 4.3.4 校核齿面接触疲劳强度.20 4.3.5 校核计算.20 4.3.6 计算齿轮传动几何尺寸.21 4.3.7 齿轮结构设计及绘制齿轮零件图.21 第五章第五章 结论结论.23 参考资料参考资料.24 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 无锡职业技术学院毕业设计说明书 1 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 毕业设计题目S114 型碾轮式混砂机的设计 指导教师石炳存职称副教授 专业名称机电一体化技术班级机电 50502 学生姓名陈宏学号5020050201 设计要求主要有传动精度，系统的稳定性 序号内容时间安排 1学生分组、发放任务书 3 月 1 日至 3 月 5 日 2调查研究,确定总体设计方案3 月 8 日至 3 月 12 日 3进行技术设计,绘制出部装图.3 月 15 日至 3 月 19 日 4画出零件图3 月 22 日至 4 月 2 日 完成毕业课题的 计划安排 5写论文，资料整理4 月 5 日至 4 月 23 日 答辩提交资料说明书，设计任务书，外文翻译,调研报告，装配图及零件图 计划答辩时间2008 年 4 月 20 日 无锡职业技术学院机电工程系无锡职业技术学院机电工程系 08 年 2 月 27 日 摘 要 1 摘摘 要要 我这次毕业设计的课题来源于大丰市春城铸造机械厂。设计主要包括混砂机 的传动部分，齿轮传动的设计，轴的设计与校核，混砂机总体结构的设计分析与 计算。其中 S114 型碾轮式混砂机减速机采用圆锥+二级渐开线圆柱齿轮软齿面减 速方式，不仅满足了混砂机传动装置传动比大和承载能力高的要求，而且使减速 机具有结构简单，成本低，易于制造，安装、调整要求低，运行维护方便，可靠 性更强等特点。在混砂机设计中，还采取了以下措施，以保证其技术先进性和经 济合理性:（1）采用矮刮板，加强对型砂的混合搅拌作用，并降低其功率消耗； （2）加大卸砂门面积，缩短卸砂时间；（3）采用辉绿岩铸石做底盘护板，增加 其使用寿命，减少刮板磨损,改堆焊 WC（碳化钨）为直接焊接硬质合金刀片,针对 强度不足,在刮板反面焊上加强筋以增加其强度,经改进后,一副刮板可正常使用 1 年左右,刮砂干净,结砂很少,负荷波动小。因此,设计具有较好的应用前景和实 用价值。 关键词：关键词：辗轮式混砂机；传动装置；密封；润滑；减速机 Abatract 1 Abstract The subject stems from the machine-casting factory of Chuncheng of Dafeng City. The design mainly includes the drive system of the sand mixer, the gear, the design and check of the axle, the analyzing and calculation of the general fitting. The S114 type sand-mixture machine uses a 2-stage spiral gear box which not only satisfies to machine transmission and the requirement of bearing capacity, but also makes deceleration facility simple, economical, contributes to manufacture, makes requirement of installation and adjustment low, and makes reliability strong. In the machine design, the following measures have been adopted in order to guarantee technology advancement and economy reliability. Welded WC (tungsten carbide) is adopted instead of direct welding blade of hard alloy According to strength. The scraper reverse sides of welds are enforced in order to increase its strength. After improvement, a pair of scraper may be used for one year in common. It is clean to scrape sand, with few knot sand and little load fluctuation. So, the design will have better prospect of application and practical value. Keywords： wheel rolling type sand mixer；transmission；sealing device；lubrication；Gearbox 翻译 1 第一章第一章 绪论绪论 混砂机是铸造车间手工或机械化造型线各类型(芯)砂混制的专用设备。亦可 用于耐火材料、化工、玻璃、陶瓷等行业混合粉粒状物料。目前世界上各国都致 力研究和生产各种类型的高效率混砂机。即满足以下三方面的要求： a. 在混砂机盘径一定时，能增加每次加料量。 b. 在保证型砂质量的前提下，能缩短混砂周期，提高混砂机的生产率。 c. 每次加料量和生产率提高后，功率消耗应适当1。 我的课题来源于大丰市春城铸造机械厂。为保证铸造车间混制型砂及型砂、 化工、轻工、建筑材料等行业中混制粉粒状物料的要求，设计混砂机的传动部分， 要求达到如下目的：（1）综合运用机械和电器知识；（2）齿轮传动的设计； （3）轴的设计与校核；（4）混砂机总体结构的设计分析与计算。根据国内制造 水平，混砂机减速机多采用圆锥+二级渐开线圆柱齿轮软齿面减速机，也有采用 行星和摆线针轮行星减速机。目前，德国、美国、瑞士、日本等国家从 S1110 到 S1130 型混砂机减速机均采用圆锥+二级渐开线圆柱齿轮硬齿面减速机。这种减速 机体积小，寿命长，可满足混砂机传动装置的要求，但存在以下问题：(1)结构 复杂；(2)造价高；(3)难于制造，安装、调试要求高；(4)由于减速机为立式， 圆柱齿轮为水平放置，难于润滑，必须配备润滑系统，因此，运行维护不便。辗 轮式混砂机主要由辗压机构、刮板、传动装置、辅助装置等组成，其中传动装置 是混砂机的心脏，是其重要部份之一。传动装置由电机、联轴器和减速机组成， 电机一般采用 Y 系列四级电机。而设计减速机时，必须充分考虑混砂机的工作条 件，如砂处理工部灰尘多，减速机一般安装在混砂机底盘下面，安装位置小，维 修困难大等。减速机设计是否合理，制造和安装是否达到技术要求，对混砂机的 使用效果关系极大。因此在设计时，除了满足传动比及承载能力等要求外，要全 面地考虑制造、安装、使用和维修问题，力求做到技术上先进，经济上合理。 减速机作为混砂机的主要传动机构，其性能的好坏直接影响混砂机的效率、 混砂质量及混砂机各项技术性能的发挥。 设计的参考方案有： A混砂机采用双辗轮。双碾轮混砂机具有辗压、搓擦和搅拌作用，型砂质量好； 具有中等碾压力、中等圆周线速度；每只碾轮的重量是一次加料量的 0.40.8 翻译 2 倍宽碾轮，增加了单位时间辗压和搓擦的面积(单位宽度面积上碾压力也进一 步降低） ；出砂门尺寸加大，快速卸砂；一般采用回转雾化喷水装置、弹簧加减 压机构。减少了设备体积，提高了生产效率，具有噪声低使用寿命长安装简 便维修方便等优点2。 B采用辗轮+中等速度的转子。在辗轮混砂机的基础上将其中的一个辗轮改为 转子，同时利用刮板和辗轮、刮板和高速旋转的固定转子的双重作用，对物料进 行混合、剪切和搓擦作用，使型砂质量进一步提高，同时也有松散作用。但这种 混砂机结构较复杂，制造、维护都不如辗轮混砂机简单。 C采用转子混砂机。无辗轮，完全利用高速转子强化撮擦，有松砂功能，高速、 高效、高性能，以适应各种高压高速造行线的生产。转子混砂机是依靠高速旋转 的转子及低速刮板的共同作用，将粘土高速剪切、撮擦并均匀涂覆在粒砂表面， 其成膜速度比辗轮混砂机快 1 倍以上。适用于粘土砂的混制，尤其适用于潮模单 一砂，也可用于普通水玻璃背砂的混制。但因其造价高，应用受到一定的限制。 依据经济实用的原则和适用的场合综合考虑，决定采取第一种设计方案，即采 用双辗轮混砂机构，设计立式减速机构。 翻译 3 第二章第二章 传动方案的论证传动方案的论证 2.12.1 辗轮式混砂机辗轮式混砂机主要结构及工作原理主要结构及工作原理 该机由机体、传动机构、混辗机构三大部分组成。 机盘由机盆、出砂门、手动杆等组成。 围圈与底盆螺钉紧固在一起形成混制型砂的机盆。内圈圆角铁底板在磨损以 后可拆开螺栓更换新的。 出沙门 混制好的型砂由此门卸出，它由手动杆来完成。 电动机 由刚性联轴器与减速器输入联接，经过三级变速由输出轴即主轴带动十字头 做逆时针旋转。紧固在十字头上的曲臂、辗轮、内外刮砂板随同十字头一起回转 而辗轮还同时绕辗轮轴自转。 为三级传动的减速器，固定在混砂机底盘上。由电动机借助刚性联轴器带动 两锥齿轮完成第一级传动，再通过齿轮轴齿轮和另一齿轮的啮合带动另外一对斜 齿轮完成第三级传动。 齿轮箱侧壁装有长形油标，用来观察注入减速箱内油面的高低。 混辗机构装在传动机构的主轴上，在主轴上装置着该机构的十字头，在十字头两 边装有两个曲臂拖动的两个辗轮，内外刮砂板也均装在十字头上。 型砂的辗压、搓揉全靠此部分的重量给型砂以压力来完成的。辗轮借以辗轮 轴联接在曲臂上，曲臂轴又将曲臂和十字头连接在一起，当十字头转动时带动辗 轮一起绕主轴回转，由于和型砂的摩擦辗轮也做自转。曲臂可绕曲臂轴转动，以 便辗轮可随砂层厚度的变化自由起落。辗轮与底板保持一定间隙，由调节螺栓来 控制，以免辗碎型砂。刮砂板的作用是在混制型砂时，将型砂搅和并聚集在辗轮 之下，卸料时将型砂刮至出砂门卸出，内刮砂板和外刮砂板由刮砂板臂紧固在十 字头上。 翻译 4 2.2 方案一、带传动方案一、带传动 2.2.1 带传动的主要优点带传动的主要优点 a. 缓冲和吸振，传动平稳、噪声小； b. 带传动靠摩擦力传动，过载时带与带轮接触面间发生打滑，可防止损坏 其他零件； c. 适用于两轴中心矩较大的场合； d. 结构简单，制造、安装和维护等均较为方便，成本低廉。 2.2.2 带传动的缺点带传动的缺点 a. 不能保证准确的传动比； b. 需要较大的张紧力，增大了轴和轴承的受力； c. 整个传动装置的外廓尺寸较大，不够紧凑； d. 带的寿命较短，传动效率较低。 鉴于上述特点，带传动主要适用于： a. 速度较高的场合，多用于原动机输出的第一级传动。 b. 中小功率传动，通常不超过 50 kw。 c. 传动比一般不超过 7，最大用到 10。 d. 传动比不要求十分准确。 翻译 5 图 2-1 带传动方案 2.3 方案二、齿轮传动方案二、齿轮传动 2.3.1 齿轮传动的主要优点齿轮传动的主要优点 a. 瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间 的运动和动力； b. 适用于功率和速度范围广，功率从接近于零的微小值到数万千瓦，圆周 速度从很低到 300 m/s； c. 传动效率高，=0.920.98，在常用的机械传动中，齿轮的传动效率较 高； d. 工作可靠，使用寿命长；外廓尺寸小，结构紧凑。 2.3.2 齿轮传动的主要缺点齿轮传动的主要缺点 a. 制造和安装精度要求较高，需专门设备制造，成本较高； b. 不宜用于较远距离两轴之间的传动。 翻译 6 2.4 方案三、蜗杆传动方案三、蜗杆传动 2.4.1 蜗杆传动的主要优点蜗杆传动的主要优点 a. 传动比大，结构紧凑。传递动力时，一般 i=8100； b. 蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、振动小、噪 声低； c. 当蜗杆的导程角小于当量摩擦角时，可实现反向自锁，即具有自锁性。 2.4.2 蜗杆传动主要缺点蜗杆传动主要缺点 a. 因传动时啮合齿面间相对滑动速度大，故摩擦损失大，效率低。一般效 率为 =0.70.9；具有自锁性时 0.5。所以不宜用于大功率传动； b. 为减轻齿面的磨损及防止胶合，蜗杆一般使用贵重的减摩材料制造，故 成本高； c. 对制造和安装误差很敏感，安装时对中心矩的尺寸精度要求很高。 图 2-2 蜗杆传动方案 综合分析上述三种方案，从传动效率、传动比范围、传动速度、制造成本和 安装精度、传动装置外廓尺寸等方面综合考虑，本设计课题的传动方案采用方案 2，即采用齿轮传动。 翻译 7 第三章第三章 机械传动装置的总体设计机械传动装置的总体设计 3.1 传动装置的运动简图传动装置的运动简图 图 41 齿轮传动运动简图 3.2 传动装置总传动比传动装置总传动比 电动机选定后，根据电动机的满载转速 n m及工作轴的转速 n w即 可确定传动装置的总传动比。 wm nni 具体分配传动比时，应注意以下几点： a. 各级传动的传动比最好在推荐范围内选取，对减速传动尽可能不超过其 允许的最大值。 b. 应注意使传动级数少传动机构数少传动系统简单，以提高和减少精 度的降低。 c. 应使各级传动的结构尺寸协调匀称利于安装，绝不能造成互相干涉。 d. 应使传动装置的外轮廓尺寸尽可能紧凑。 4 . 58 25 1460 n n i w m 翻译 8 3.3 分配各级传动比分配各级传动比 根据机械设计手册初取，i=3.3，i=5.4 则 28 . 3 4 . 53 . 3 4 . 58 ii i i 3.4 计算传动装置的运动参数和动力参数计算传动装置的运动参数和动力参数 3.4.1 各轴转数各轴转数 轴 minr442minr 3 . 3 1460 i n n m 轴 minr82minr 4 . 5 442 i n n 轴 minr25minr 28 . 3 82 i n n 主轴 minr25nn 3.4.2 各轴功率各轴功率 轴 83kw.1395 . 0 98 . 0 99 . 0 15PPP 000 齿轴承联轴器 轴 15kw.1397 . 0 98 . 0 83.13PPP 齿轴承 轴 5kw.1297 . 0 98 . 0 15.13PPP 齿轴承 主轴 25kw.1298 . 0 5 . 12PP 轴承 3.4.3 各轴转矩各轴转矩 轴 m82N.298 442 83.13 9550 n P 9550T 翻译 9 轴 m49N.153 82 15.13 9550 n P 9550T 轴 m4775N 25 5 . 12 9550 n P 9550T 主轴 m5N.4679 25 12.5 9550 n P 9550T 3.5 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 表（41） 运动和动力参数 轴名 参数 电动机轴轴轴轴主轴 转速 1 minrn 1460442822525 功率 kwP 1513.8313.1512.512.25 转矩 mNT 98.12298.821534.4947754679.5 传动比 i 3.35.43.281 效率 0.920.950.950.98 翻译 10 第四章第四章 机械传动件的设计机械传动件的设计 4.1 锥齿轮设计及计算项目锥齿轮设计及计算项目 说明: 取 8 级精度软齿面标准传动,小齿轮 45 钢,锻件,调质.H1=270HB,大齿 轮 45 钢,锻件,正火 H2=220HB。按接触强度设计计算,工作载荷基本平稳,单向传动， 小齿轮悬臂布置,使用寿命 10 年,两班制,每年工作 300 天. 齿面粗糙度 3.2。 mm 4.1.1 按接触疲劳强度设计计算按接触疲劳强度设计计算 （41） 3 2 H HE 2 RR 1 1 ZZ u5 . 01 4KT d A. 齿数比 u=i=3.3 B. 尺宽系数 R=0.3 C. 小齿轮转矩 T1=98.12=9.812104 mNmmN D. 载荷系数 K K=KAKvK a. 工况系数 KA=1 b. 动载荷系数 Kv=1.7 初估 =58 sm c. 齿向载荷分布系数 K=1.06（用滚子轴承） 于是得： K=1.8 E. 材料弹性系数 ZE=189.8 2 mmN F. 节点区域系数 ZH=2.5 G. 许用接触疲劳应力 （42） min H NHlim H S Z a. 小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限应力分别为： Hlim1=605 2 mmN Hlim2=560 2 mmN b. 小齿轮和大齿轮的最小许用接触疲劳安全系数 SHmin1=SHmin2=1 c. 接触寿命系数 ZN 翻译 11 小、大齿轮每转一周同一侧齿面的啮合次数 1=2=1 小、大齿轮的转速 n1=1460 r/min，n2=442 r/min 应力循环次数 N1=60n1jLh=60146011030016=4.205109 N2= N1/u=4.205109/3.3=1.274109 于是得：ZN1=1，ZN2=1 将上列诸值代入（6-2）中，得： H1=605 2 mmN H2=560 2 mmN 取H=560 2 mmN 按式（6-1）计算，得小齿轮大端分度圆直径 d1=84.69 mm 取 d1=88 ,模数 m=4 ,小齿轮齿数 Z1=22，大齿轮齿数 Z2=73，大齿轮mmmm 大端分度圆直径 d2=292 ，查公式 Rmm 锥距:49mm.1527322 2 4 ZZ 2 m R 222 2 2 1 齿宽:b=0.3152.49=45.75 R R mm 4.1.2 有关参数修正有关参数修正 小齿轮圆周速度 sm72 . 6 100060 14608814 . 3 100060 nd 11 1 与初估值 =5-8 相符，Kv无需修正，K 亦无需修正，保持 K=1.8sm 4.1.3 弯曲疲劳强度校核计算弯曲疲劳强度校核计算 （5-3） FSaFa 22 1 3 2 RR 1 F YY 1uZm5 . 01 4KT A. 齿形系数 YFa a.小、大齿轮的分锥角 1、2 9565 . 0 3 . 313 . 3u1uctg1ctgcos 22 1 2 11 1+2=90 翻译 12 4377 . 0 cos 2 b.小大齿轮的当量齿数 Ze1、Ze2 239565 . 0 22cosZZ 11e1 166.780.437773cosZZ 22e2 于是得小、大齿轮的齿形系数 YFa1=2.68, YFa2=2.18 B.应力修正系数 YSa 小、大齿轮应力修正系数 YSa1=1.57, YSa2=1.81 C.许用弯曲疲劳应力 （4-4） min F XNFlim F S YY a.小、大齿轮的弯曲疲劳极限应 Flim1=220 2 mmN Flim2=195 2 mmN b.小、大齿轮的尺寸系数 YX1=1， YX2=1 c.小、大齿轮的最小许用弯曲安全系数 SFmin1=1 SFmin2=2 d.小、大齿轮的弯曲应力循环次数（与接触应力循环次数相同） N1=4.205109 N2=1.274109 e.小、大齿轮的弯曲寿命系数 YN1=YN2=1 于是小大齿轮的许用弯曲疲劳应力 F1=220 2 mmN F2=195 2 mmN D.K、T1、R、Z1、m 和 u 值均同接触强度计算中的所用值将上列参数值代入 式（5-3）中，得： F1=128.33 F1=220 2 mmN 2 mmN 翻译 13 F2=33.29 F2=195 2 mmN 2 mmN 小、大齿轮均满足弯曲疲劳强度要求。 E.小、大锥齿轮的尺寸计算 模数 4m 锥距 mmR49.152 齿顶高 a hmmmhh aa 4 * 齿根高 f hmmmchh af 8 . 442 . 01 * 齿顶圆直径 a d mmmhZd aa 65.959565 . 0 12224cos2 * 11 mmmhZd aa 5 . 2954377 . 0 12734cos2 * 22 齿根圆直径 f d mmmchZd af 82.7849565 . 0 2 . 01222cos2 * 11 mmmchZd af 8 . 28744377 . 0 2 . 01273cos2 * 22 全齿高 hmmmhhh fa 8 . 842 . 22 . 2 齿根角 f R hf f tan 80 . 1 f 齿顶角 a 80 . 1 fa 分度圆锥角 2 1 1 tan Z Z 86.16 1 14.7390 12 顶锥角 a 66.1880 . 1 86.16 11aa 94.7480 . 1 14.73 22aa 根锥角 f 06.1525 . 1 86.16 11ff 34.7125 . 1 14.73 22ff 分度圆齿厚 S28 . 6 2 m S 齿宽 b mmmRb1075.4535 . 0 2 . 0 取mmb40 F. 小、大齿轮的结构设计及绘制齿轮零件图 翻译 14 图 4-1 大锥齿轮 图 4-2 小锥齿轮 4.2 高速级直齿圆柱齿轮的设计高速级直齿圆柱齿轮的设计 4.2.1 选择齿轮材料选择齿轮材料 考虑到该减速器功率不大，故大小齿轮都选用 45 钢，调质处理，齿面硬度 分别为 220HBS、260HBS，属软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮速度不高，初选 7 级精度，小齿轮齿数，大齿轮齿数，取23 1 z 2 . 124234 . 5 12 zuz 。按软齿面非对称安置查表 6.5，取齿宽系数124 2 z0 . 1 d 翻译 15 4.2.2 按齿面接触疲劳强度计算按齿面接触疲劳强度计算 （5-5） 3 2 H E d 1 1t Z u 1uKT 32. 2d A. 确定公式中各参数 a. 载荷系数 Kt 初选 Kt=1.5 b. 小循环传递转矩 T1 T1=298.82103 mmN c. 材料系数 ZE Mpa 8 . 189ZE d. 小、大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim1、Hlim2 按齿面硬度，查得： ， 600Mpa Hlim1 560Mpa Hlim2 e. 应力循环次数 9 h11 10273 . 1 1630010144260jL60nN 89 12 10357 . 2 4 . 510273 . 1 uNN f. 按接触疲劳寿命系数 KHN1、KHN2 查得：KHN1=0.90，KHN2=0.95 g. 确定许用接触应力 H1、H2 取安全系数 SH=1 600Mpa90 . 0 SK HHlin1HN1H1 560Mpa95 . 0 SK HHlim2HN2H2 B. 设计计算 a.试计算小齿轮分度圆直径 d1 52mm.94 532 8 . 189 4 . 5 14 . 5 0 . 1 10298.821.5 32 . 2 d 3 2 3 1t b. 计算圆周速度 v 19mm . 2 100060 44252.9414 . 3 100060 nd v 11t c.计算载荷系数 K 查得：使用系数 KA=1，根据 v=2.19 m/s,7 级精度查得：动载荷系数 Kv=1.05，查图得：K=1.15 则208 . 1 15 . 1 05 . 1 1kkkk va 翻译 16 d. 校正分度圆直径 d1 94mm.875 . 11.20852.94kkdd 33 t1t1 C. 计算齿轮传动的几何尺寸 a.计算模数 82 . 3 2394.87Zdm 11 按标准取模数 m=4 b. 两分度圆直径 d1、 d2 mmzmd92234 11 mmzmd4961244 22 c.中心距 a mmzzma2942 21 d. 齿宽 b mmdb d 92920 . 1 1 mmbb105 21 e.齿高 h mmmh9425 . 2 25 . 2 4.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度 （4-6） FSaFa d F YY mz KT 32 1 1 2 A. 确定公式中各参数值 a. 小、大齿轮的弯曲疲劳强度极限 Flim1、Flim2 查取 Flim1=240 Mpa Flim2=220 Mpa b. 弯曲疲劳寿命系数 KFN1、KFN2 取 KFN1=0.84 KFN2=0.89 c. 许用弯曲应力 F1、F2 取弯曲疲劳安全系数 SF=1.4，应力修正系数 YST=2.0,得 MpaSYK FFSTFNF 2884 . 12400 . 284 . 0 1lim11 MpaSYK FFSTFNF 71.2794 . 12400 . 289 . 0 2lim22 d. 齿形系数 YFa1、YFa2和应力修正系数 YSa1、YSa2 查得：YFa1=2.69 YFa2=2.16 翻译 17 YSa1=1.575 YSa2=1.81 f.计算小、大齿轮的与，并加以比较，取其 F2Fa2Fa1 YY 221FFsFs YY 中大值代入公式计算： 01471 . 0 288 575 . 1 69 . 2 1 21 F FaFa YY 01398 . 0 71.279 81 . 1 16 . 2 2 21 F FsFs YY 小齿轮的数值大，应按照大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度。 B. 校核计算 1 32 3 1 65.74 4230 . 1 575 . 1 69 . 2 1028.2982 FF MPa F1=74.65F1 弯曲疲劳强度足够。 C小、大齿轮的结构设计及绘制齿轮零件图6，7，8，9 大齿轮：齿顶圆直径大于 500，故选用轮辐式结构，结构尺寸按推荐公式 计算，大齿轮零件工作图见图 6-3。 图 4-3 大齿轮 翻译 18 4.3 低速级斜齿圆柱齿轮的设计低速级斜齿圆柱齿轮的设计 4.3.1 齿轮材料的选择齿轮材料的选择 考虑此减速器要求结构紧凑，故小、大齿轮均用 40Cr 调质处理后表面淬火。 因载荷平稳、齿轮速度不高，故初选 7 级精度，闭式硬齿面齿轮传动，考虑传动 平稳，齿数宜取多些，选 Z1=25,Z2=3.2825=82。按硬齿面齿轮，非对称 1 Zu 安装，选齿宽系数 d=0.8；初选螺旋角，按齿根弯曲疲劳强度设计。 13 4.3.2 确定公式中个参数值确定公式中个参数值 （4-7） 3 1 2 1cos 2 F SaFa d nt YY z YYKT m A. 载荷系数 Kt 初选 Kt=1.5 B. 小齿轮传递的转距 T1=1534.49 103 mmN C. 小、大齿轮的弯曲疲劳强度极限 Flim1、Flim2 查图 6.9 得：Flim1=Flim2=380 MPa D. 应力循环次数 8 1 10362 . 2 300101826060 h njLN 78 2 102 . 728 . 3 10362 . 2 N E. 弯曲疲劳寿命系数 查得： KFN1=0.89 KFN2=0.92 F. 计算许用弯曲应力 取弯曲疲劳安全系数 SF=1.4，应力修正系数 YST=2，则 MPaSYK FFSTFN 14.4834 . 1380289 . 0 1lim11 MPaSYK FFSTFN 43.4994 . 1380292 . 0 2lim22 G. 查取齿形系数和应力校核系数 根据当量齿数 62.2613cos25cos 033 11 ZZV 翻译 19 33.8713cos82cos 033 22 ZZV 由表查取齿形系数和应力校正系数 YFa1=2.58 YSa1=1.598 YFa2=2.205 YSa2=1.777 H. 计算小、大齿轮的，并加以比较 F SaFa YY 0085 . 0 14.483 598 . 1 58 . 2 1 11 F SaFa YY 0078 . 0 43.499 777 . 1 205 . 2 2 22 F SaFa YY 1 11 F SaFa YY 2 22 F SaFa YY 故按小齿