毕业设计钢筋切断机计算说明书1(2)

3.2.6 张紧力 F0?500? F0?500课程设计说明书

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pc2.5(?1)?qv2 查表 q=0.10kg/m vZk3.32.52(?1)?0.1?5.024?133.1N

5.024?40.9653.2.7 作用在轴上的载荷：

α165.2.1?sin?105.59N Fq?2?Z?F0?sin?2?4?133223.2.8 带轮结构与尺寸见零件图

图1 带轮的结构与尺寸图

3.3 齿轮传动设计

3.3.1 第一级齿轮传动设计

a) 选材料、确定初步参数

课程设计说明书

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1) 选材料 小齿轮：40Cr钢调制，平均取齿面硬度为260HBS 大齿轮：45钢调制，平均取齿面硬度为260HBS 2) 初选齿数 取小齿轮的齿数为20，则大齿轮的齿数为20×6.4=128 3) 齿数比即为传动比 i?128?6.4 204) 选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取 ψd=0.6

初估小齿轮直径d1=60mm，则小齿轮的尺宽为b=ψd× d1=0.6×60=36mm 5) 齿轮圆周速度为： v?π?d1?n1π?60?480??1.5m/s 参照手册选精度等级为9级。

60?100060?10006) 计算小齿轮转矩T1

T1?9.55?106?p2.068?9.55?106??4.1?104N?mm n14807) 确定重合度系数Zε、Yε：由公式可知重合度为

1??1ε?1.88?3.2?????1.695

?20128?则由手册中相应公式可知：

Zε?

4?ε4?1.695??0.877 330.75?0.692 εYε?0.25?8) 确定载荷系数 KH 、KF

确定使用系数 KA：查阅手册选取使用系数为KA=1.85 确定动载系数Kv：查阅手册选取动载系数Kv=1.10 确定齿间载荷分布系数KHa、KFa：

KAFt2*KA*T12?1.85?4.1?104???70.23N/mm?100N/mm bb*d160?36

则KHa?课程设计说明书

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1111 ??1.3K???1.45 FaY0.692Zε20.8772ε载荷系数KH、KF 的确定，由公式可知

KH?KA?KV?Kβ?KHα?1.85?1.10?1.15?1.3?3.09 KF?KHKFa1.45?3.09??3.42 KHa1.3b) 齿面疲劳强度计算 1) 确定许用应力[σH]

① 总工作时间th，假设该切断机的寿命为10年，每年工作300天，每天工作8个小时，则：th?5?300?8?12000h ② 应力循环次数 N1、N2

?Ti?thiN1?Nv1?60rn1th???T??ti?1?1?h?60?1?480?12000?16.6?0.2?0.76.6?0.5?0.46.6?0.3

36.6???1?108N2?Nv2N11?108???1.56?107

u6.4③ 寿命系数 Zn1、Zn2 ，查阅相关手册选取Zn1=1.0、Zn2=1.15 ④ 接触疲劳极限取：σ⑤ 安全系数取：Sh=1.0 ⑥ 许用应力 [σ ?σh1??h1]、[σh2]

hlim1=720MPa、σhlim2=580MPa

σHlimZn2760?1.19 ??72M0PaSh1?570?1.34?667MPa 1

σZ?σh2??Hlimn2Sh2) 弹性系数ZE 查阅机械设计手册可选取ZE?190MPa 3) 节点区域系数ZH查阅机械设计手册可选取ZH=2.5 4) 求所需小齿轮直径d1

d1?3?3课程设计说明书

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2khT1uu?1?ZeZhZε???ψdu?σh???

2?3.09?4.1?104??6.4?1??190?2.5?0.877????

1?6.4720???55.34mm 与初估大小基本相符。

5) 确定中心距，模数等几何参数 中心距a：a?55.34??6.4?1??204.75 圆整中心矩取222mm

2 模数m：由中心矩a及初选齿数Z1 、Z2得： m?2a2?173??3

Z1?Z223?92分度圆直径d1,d2

d1?mz1?3?20?60mm d2?mz2?3?128?384mm

确定尺宽：取大齿轮尺宽为 b1=60×0.6=36mm 小齿轮尺宽取 b2=40mm c) 齿根抗弯疲劳强度验算 1) 求许用弯曲应力 [σF] ① 应力循环次数NF1、NF2

?Ti?thiNF1?60rn1th???T??ti?1?1?h?60?1?480?12000?16.2?0.2?0.76.2?0.5?0.46.2?0.336.2??

?8.8?107

NF2NF18.8?107???2.2?107

u'4② 寿命系数Yn1、Yn2 ，查阅相关手册选取Yn1=1、Yn2=1 ③ 极限应力取：σ

Flim1=290MPa、σFlim2=220MPa

④ 尺寸系数Yx：查阅机械设计手册选，取Yx=1.5 ⑤ 安全系数SF：参照表9-13，取SF=1.5 ⑥ 需用应力[σ

F1]

、[σF2] 由式（9-20），许用弯曲应力

?σF1?? ?σF2??课程设计说明书

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2σFlimYN1Yx2?290?1?1 ?MPa?387MPaSF1.52σFliY2?22?01?1mN2Yx?MPa?29M3P a

SF1.52) 齿形系数YFa1、YFa2 由图9-19，取 YFa1=2.56 YFa2=2.15

3) 应力修正系数Ysa1、Ysa2 由图9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82

4) 校核齿根抗弯疲劳强度 由式（9-17），齿根弯曲应力

σF1?

2KFT1YFa1Ysa1Y?bd1m2?3.42?4.1?104??2.56?1.62?0.692MPa

60?36?2.5?149MPa??σF1? σF2?σF1YFa2Ysa22.15?1.82?149??14.06MPa??σF2?

YFa1Ysa12.56?1.623.3.2 第二级齿轮传动设计：

a) 选材料、确定初步参数

1) 选材料 小齿轮：40Cr钢调制，平均取齿面硬度为260HBS 大齿轮：45钢调制，平均取齿面硬度为260HBS 2) 初选齿数 取小齿轮的齿数为28，则大齿轮的齿数为28×5=140 3) 齿数比即为传动比 i?140?5 284) 选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取 ψd=2/3

初估小齿轮直径d1=84mm，则小齿轮的尺宽为b=ψd× d1=2/3×84=56mm 齿轮圆周速度为：

????d1?n160?1000???84?7560?1000?0.055m/s 参照手册选精度等级为9级。

5) 计算小齿轮转矩T1