焊接变位机计算书

1、焊接变位机计算书一选用倾斜驱动电机: 3B90270GSAF97R 57 Y0.754P1223 M输出转矩 :4323N· m输出转速 :1.1r/min选用回转驱动电机 :GSAF87R 57Y0.184P3872M 5B70270输出转矩 :2218N· m输出转速 :1.1r/min二倾斜轴的计算 :由于载重物 5000Kg 重心距 300mm1.120.32驱动电机转矩为 :9.8× 5000×300÷() ×()=4200N·m22由扭转强度的公式： d 3 5 T许用扭转剪应力：45 号钢，2=40N/mm扭矩

2、： T= 4323×( 0.12 )=15130N·m0.32 / 225151301000轴端直径： d 3=72.3mm所以倾斜轴径取80 mm.三大小齿轮的计算（ 1） 齿轮类型；大小齿轮采用标准圆柱直齿轮（ 2） 材料：小齿轮： 45 调质处理， HB210250大齿轮： 45 调质处理， HB200250（ 3） 初步确定齿轮参数1）按接触强度初步确定中心距a由图 14-1-21c 查得 Hlfm 1 =610N/mm 2 (HB=210),H lim =600 N/mm 2 (HB=200)小齿轮传递的扭矩： T1=4323N·m齿宽系数：参考表 14

3、-1-62选 取 d = b90= 320=0.281 ，d1a =ba=90/720=0.13取综合系数， K=1.4，由接触强度的公式：3KT 12a=484×(3.5+1)aH l i m u=484×4.5 31. 443230.13600 23 . 5=725mm取 a=720mm2) 初步确定模数 m , 齿数 z，分度圆直径 d，齿宽 b参考表 14-1-3，取 m n =0.01a=0.01×720=7.2mm取 mn =8mm,Z=40,1Z2 =uZ2 =3.5 ×40=140KT1 ( u1 )由接触强度的公式： d 1 =7683

4、Hl im u =d2768× 31 .4 4323(3.5 1)0 .28 60023 . 5 =327mm圆整取d12=320mm,d =1120mm.b =90mm,b =80mm.123) 初校弯曲强度；由弯曲强度的公式查图得Flfm 1 =240N/m 2 (HB=210)Flfm 2 =220N/mm 2 (HB=200)Y Fa1 =2.4Y Fa 2 =2.16d =0.28KT 1YFal31 .443232.43=12.122040 20.28 =6.39mmm=12.1FlfmZ 12d现选用 m n =8mm. 所以弯曲强度初校通过。（4）接触疲劳强度的校核1

5、) 分度圆上的圆周力 Ft Ft=2000T1/d1=4323×2000/320=27018N2)使用系数按表 14-1-64，取 kA =1.25。3）动载系数 Kv 查图 14-1-17vz1/100=0.007 取 Kv=1.04)齿向载荷分布系数KH按 8 级精度，非对称支承，装配时对研跑合查表 14-1-65b） 2 +0.61×10 3 bKH =1.23+0.36（ d 1=1.23+0.36(80/320)2 +0.61 ×10 3 × 80=1.35) 齿间载荷分配系数 KH ,K F由表 14-1-9 ，r =2.1由图 14-1-1

6、9 查得 KH= KF=1.366）节点区域系数ZH由图 14-1-20，查得 ZH =2.57）弹性系数 ZE由表 14-1-66 查得钢对钢的 ZE=189.8N / mm28）接触强度计算的重合度系数Z4由表 14-1-67, Z =3= 4 2.1/ 3 =0.7969) 接触强度计算的螺旋角系数 Z ，由式 14-1-6Z =cos =cos00 =1.010）计算接触应力由表 14-1-63 ， H 1 =FT ( ( u i )KH ZHZEZ Zd1bu K A K v K H=27018(3.5 1)1.251.01.311.362.5189.80.796 1320 80 3

7、.5=656 N/mm 2H 2 =FT ( ( u i )d1bu K A K v K H K H Z H Z E Z Z=27018(3.5 1)1.251.01.281.362.5189.81.00.7961120 80 305=316.9 N/mm 211）接触强度计算的寿命系数Z N由表 14-1-68 ，Ne1=60 nt=60 ×1×0.314 ×360×10×24×0.5=8.14 ×105Ne 2 = N e1 /u=8.14 × 105 /3.5=2.32 ×10 5Ne1 6

8、5;10 5N e2 6×10 5Z N 1 =(3.5 ×108 / N e1 ) 0.0738 =(3.5 ×10 8 /8.14 ×105 ) 0. 0738 =1.56ZN2 =1.612）最小安全系数 SH min ,S F m in 由表 14-1-69 ，取 SH min =1.0 ，SF m in =1.413）润滑剂系数 ZL由图 14-1-22 查得 ZL1 =ZL 2 =1.514) 速度系数 Zv由图 14-1-23 ，按 v1m/s 查得 Zv1 =Zv2 =0.915）粗糙度系数 ZR大小齿轮的齿面粗糙度取为； Rz1=Rz2

9、 =3.2m , 由式 14-1-7R z 1R z 231003.2 3.23 100Rz100 =2a=2720 =1.66 m由图 14-1-24 ，查得 Z R1 =ZR2 =0.9516) 齿面工作硬化系数 ZWHB130由式 14-1-8 Z W 1 =ZW 2 =1.2-1700=1.2- （220-130）/1700=1.117) 接触强度计算的尺寸系数 Z X取 ZX1=ZX 2=118) 许用接触应力 HP由表 14-1-63 ，HP 1=HlfmZN1Z1Z 1Z1Z1Z 1sH minL VR W X=6101.561.5 0.90.95 1.1 1.0 =1342.4

10、6 N/mm21.0HP2 =HlfmZN1ZZZZZsH minL1 V1R1 W1 X1=6001.61.50.90.951.11.021.0=1354N/mm19) 接触强度判断H HP ，所以接触强度校核通过。（5）弯曲疲劳强度的校核1）弯曲强渡计算的齿向载荷分布系数KF由表 14-1-9 ，h=2.25mn=2.25 ×8=18mm( b / h ) 2(80/18)2由式 14-1-10 N=1 ( b / h )( b / h) 2 = 1(80 / 18) ( 80 /18) 2 =0.80由式 14-1-9 ，KF=（KH） 2 =1.28 0.80 =1.222）

11、应力修正系数Ysa由图 14-1-27 ，查得 Ysa1 =1.66，Ysa 2 =1.813）弯曲强度计算的重合度系数Y由式 14-1-11 ，Y =0.25+0.75/=0.25+0.75/2.1=0.6074）弯曲强度计算的螺旋角系数Y由式 4-1-12 ，Y =15）计算齿根应力FF 1 = bmFt nK A K v K F K F YF1Ysa 1Y Y270181.25 11.24 1.362.41.660.607 1= 908=191.3N/mm2F 2 = bmFt n K A K v K FK F YF 1Ysa 1Y Y= 27018808 1.25 1 1.22 1.3

12、6 2.16 1.81 0.607 1=207.8 N/mm26) 弯曲强度计算的寿命系数 YNT由接触疲劳强度校核算得Ne1 =8.14 × 10 5 ， Ne2 = 2.32 × 10 5 查表14-1-73 Y NT 1=(3106) 0.16=(310 65) 0.16 =1.23N e8 .14 10YNT2=(3106)0.16=(310 6)0.16=1.51N e2.32 10 57) 相对齿根圆角敏感系数 Y relT ，由图 14-1-30,YrelT 1 =Y relT 2 = 18）相对齿根表面状况系数YRrelTYRrelT 1 =YRrelT 2

13、 =1.674-0.529(R z +1) 0.1 =1.674-0.529(3.2+1)0.1=1.069) 弯曲强度计算的尺寸系数 YX由图 14-1-31 查得， YX 1 =YX 2 =0.9710) 许用齿根应力 FP由表 14-1-70FP1 =Flfm 1YSTYNT 1Y relT 1 YRrelT 1 YX 1 =2402.0 1.2321 1.06 0.97sF min1.42=434N/mmFP2 =Flfm 2 YSTYNT 2Y relT 2 YRrelT 2 YX 2 =220 2.0 1.511 1.06 0.97sF min1.4=487.9 N/mm211) 弯曲强度判断F 1 FP1 ，F FP 所以弯曲强度校核通过。四. 齿轮紧固螺栓的校和螺栓的许用应力 s /2.5 400/2.5 160MPa ××3/8 ×140× 42Q/A 2M/8DoA 215130 1020 86 Mpa 所以螺栓的剪切强度够。五变