单轨抓斗起重机设计(8)

南昌航空大学科技学院学士学位论文

?n?n? n?22n??n?2?11.11?27.0111.11?27.012 ?10.27?[n]?2.7

故IV截面满足要求。 e.V截面：

经分析，V截面受力情况同I截面相似，且两处轴径相等，故截面也满足要求。III轴IV轴校核方法同上，且两轴经校核后，均满足强度要求。

5.2 齿轮校核（以第一对传动齿轮为例）

1选择材料及参数

材料选用20CrMn，选8级精度的渐开线圆柱齿轮。小齿轮齿数Z1?12，大齿轮齿数Z2?68。

传动比i?68?5.67 12?'''螺旋角??8634

两齿轮都可以采用硬齿面，则HRC=56~62

?s?850Nmm

2计算切向力

起升载荷动载荷系数?2?2.0

1则动载荷系数??(1??2)?1.5

22由nm?1400rpm，im?5.67，Kb?4，Z?12500h 则F?60nm?Kbim?60?1400?4?59259.26

5.678N?FZ?59259.26?12500?7.41?10

选取N0?10，m?6.6

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则Kn?mNN0?6.67.41?101098?0.9556

查表选取载荷系数Km?0.81 分度圆上的基本切向力

2M1max2?287.18333?????3.379?101010N Ft1max68?2.5d1第I轴联轴器的效率为1，滚动轴承的效率为0.99 则P2?P?1?0.99?7.5?0.99?7.425kw 最大扭矩M1max?9550P2?9550?n27.425?287.18N?m 1400计算最大切向力

Fte?Kn?Km?Ft1max?0.81?0.9556?3.379?10?2.615?10N

由

33fma?18.5?m，fsh?8?m，R??0.85

ma得F?y?R?(f?fsh)?0.85?(18.5?8)?22.525

查表，得K??1.0 由?m?100?Z16?4.09?3.67?68?2.7

100查得Kv?1.3

齿间载荷分配系数KH??KF??1.4 则轮齿齿面接触强度切向力：

Ftc?Fte?KV?K??KH?

?2.615?10?1.33?1.0?1.4?4.869?10N 同上，轮齿弯曲强度切向力：

33Ftc?Fte?KV?K??KF??4.869?10N

3齿面接触强度

法向压力角?n?20 查表，得

节点区域系数ZH?2.43

?3 36

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弹性系数ZE?189.8Nmm 由

2???0.9?0.7?1.6，???bsin??mn?0.826

得重合度系数ZE?0.785 螺旋角系数Z??0.998 节圆处的计算接触应力：

?H?ZH?ZE?Z??Z??Ftc???1d2b?4.869?103

?15.67?2.43?189.8?0.75?0.998???732.58N1171.71?425.671mm

2许用接触耐性应力计算

?HP??Hlim?ZW

?1450Nmm Hlim22??Hlim1?工作硬化系数ZW?1

则?HP??Hlim?ZW?1450?1?1450Nmm 齿面接触耐久性的安全系数：

2?HP?SH??H1450?1.98?1

732.58 4齿面接触静强度计算

节圆处的齿面接触最大计算应力：

?Hmax?Z?HZZZ??E???Ftcmax???1 d2b?Ftcmax?Ft2?K??KF? 由M2max?9550?P?2.0?574.36N?m n3Ft2max?2M2maxd2?10?2?574.363?10?6.758N 68 37

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则Ftcmax?6.758?10?1.0?1.4?9.46?10N

?15.67?2.43?189.8?0.785?0.998???1068.78NHmax1171.71?425.679.46?103331?mm

2齿面接触静强度安全系数 查表，得Z2?1.6

1.6?1450?2.17?1 则SHS?Z2?Hlim??Hmax1068.78 5轮齿弯曲强度计算

齿形系数Zv?Z(cos?b)?cos?2?68?(cos15)?cos86342?'''?0.73

查表，得YFa?2.25 应力修正系数YSa?1.749 重合度系数Y??0.25?螺旋角系数Y??0.87 磨损系数YLW?1.25 则齿根弯曲应力：

0.75???0.25?0.75?0.297 1.6?F?bFtc ????YYYYYLW?mnFaSa??4.869?102??2.25?1.749?0.297?0.87?1.25?58.94Nmm 42?2.5试验齿轮弯曲疲劳极限应力?Flim?370Nmm 尺寸系数Yx?1.0 则许用弯曲疲劳应力

223?FP?YST??Flim?Yx?2?370?1.0?740Nmm

齿轮弯曲静强度计算 弯曲最大计算应力

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?Fmax?b?tcmaxYY?Y?Y?YmnFaF?Sa??LW

??FtcmaxK?KFa?YFa?YSa?Y??Y??YLW b?mn?2M2max?103d1?b?mnYFaYYYY

?Sa?????LW2?287.18?102??2.25?1.749?0.297?0.87?1.25?253.6Nmm 30.30?38?2.5齿跟弯曲静强度的安全系数SFS： 查表，得Y2?2.5

?2?2.5?370?7.3?1 则SFS?YSTY2?Flim?3?Fmax253.6故弯曲静强度满足要求。

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