(畢業(yè)設(shè)計(jì))EQ1181型載貨汽車變速器取力器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要本次設(shè)計(jì)的取力器是與eq1181型載貨汽車df6s850型變速器匹配，變速器最大輸出扭矩850nm，要求：取力器最大輸出扭矩450nm；滿足強(qiáng)度、剛度要求；較高的傳遞效率；良好的加工工藝性和裝配工藝性。該取力器的取力形式為變速器左側(cè)蓋取力器，總體結(jié)構(gòu)形式采用兩軸式，從取力器到專用裝置之間的動(dòng)力傳遞可以采用機(jī)械傳動(dòng)。首先，根據(jù)eq1181型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器參數(shù)及所用專用裝置的參數(shù)確定取力器傳動(dòng)比，根據(jù)裝配空間確定取力器內(nèi)兩齒輪中心距范圍，根據(jù)變速器取力齒輪參數(shù)確定取力器兩齒輪的模數(shù)，壓力角，齒寬等參數(shù)。其次，對(duì)軸、齒輪和鍵進(jìn)行校核，驗(yàn)證各部件的可靠性。然后，完成取力

2、器裝配圖和零件圖的繪制。最后，編制部分零件的加工工藝過(guò)程。通過(guò)計(jì)算分析，該取力器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制造工藝簡(jiǎn)單，基本可以用于實(shí)際生產(chǎn)和使用，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：貨車；變速器；取力器；設(shè)計(jì)；工藝。abstractthis design requires access edge with transmission df6s850 of eq1181 truck matching, request： the maximum output torque transmission 850nm，get maximum output torque of power 450nm; to meet the str

3、ength and stiffness requirements; high transmission efficiency; good processing process and assembly process of. the devices take power from the power form of power transmission from the left side of cover, and the overall structure of the form of a two-axis, taking power from the device to a dedica

4、ted power transfer between the devices can be used mechanical transmission. first of all, the eq1181-type vehicle in accordance with engine and transmission parameters and a dedicated device used to determine the parameters of power from the transmission ratio, determined in accordance with the asse

5、mbly of space inside edge from the center distance of two gear range, under the power transmission gear parameters taken from the two gear power devices module, pressure angle, tooth width and other parameters. after the shaft, gear and keys to check to verify the reliability of the components. then

6、, check our complete device assembly drawing and components drawing. finally, the preparation of parts of the processing process. analysis by calculating the force from a reasonable structure design, manufacturing process is simple, the basic can be used in actual production and use, meet the design

7、 requirements. key words：truck;transmission; power take off; design;technology.目 錄第一章 緒 論11.1取力器簡(jiǎn)介11.2取力器分類1第二章 取力器方案設(shè)計(jì)及論證22.1取力器設(shè)計(jì)要求22.2取力器方案論證22.2.1已知東風(fēng)eq1181發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器及專用裝置參數(shù)：22.2.2方案論證3第三章 取力器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算53.1 取力器傳動(dòng)比及齒輪齒數(shù)的確定53.1.1取力器傳動(dòng)比的確定53.1.2取力器齒輪齒數(shù)的確定53.2取力器中心距73.3取力器齒輪計(jì)算與校核83.4取力器軸計(jì)算與校核143.4.1 取力器一軸的

8、設(shè)計(jì)過(guò)程：143.4.2取力器二軸設(shè)計(jì)過(guò)程：183.5取力器軸承的選用223.5.1取力器一軸軸承223.5.2取力器二軸軸承233.6取力器鍵連接設(shè)計(jì)253.6.1取力器一軸平鍵253.6.2取力器二軸滑移花鍵253.6.3取力器二軸法蘭花鍵263.6.4取力器齒輪2齒圈26第四章 主要零件加工工藝過(guò)程284.1取力器二軸的加工工藝過(guò)程284.1.1取力器二軸加工工藝284.1.2二軸中間花鍵參數(shù)計(jì)算294.1.3二軸軸端花鍵294.2取力器二軸齒輪加工工藝過(guò)程304.2.1取力器二軸齒輪加工工藝304.2.2二軸齒輪齒圈參數(shù)324.3撥叉軸加工工藝過(guò)程334.4軸承蓋加工工藝過(guò)程334.5

9、零件材料的選擇354.5.1齒輪材料選擇354.5.2軸材料選擇354.5.3撥叉軸材料選擇354.5.4軸承蓋材料選擇354.6取力器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)35第五章 取力器潤(rùn)滑與密封37第六章 結(jié) 論38參考文獻(xiàn)39致 謝40iv第1章 緒 論1.1取力器簡(jiǎn)介取力器是連接專用汽車專用裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)的傳遞動(dòng)力的重要部件。除少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠和特殊要求而配備專門(mén)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過(guò)取力裝置，用來(lái)驅(qū)動(dòng)專用設(shè)備。隨著汽車及工程機(jī)械的迅速發(fā)展，專用汽車以它眾多的品種和各自具有的專用裝置與功能受到各行各業(yè)的重視和歡迎，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少

10、的交通運(yùn)輸和工程作用的主要裝備。取力器也因使用條件的不同，而形式多樣。取力器的性能直接影響專用汽車工作的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。1.2取力器分類按取力器相對(duì)汽車底盤(pán)變速器的位置，取力器的可分為前置、中置和后置。前置式分為發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力，飛輪前端取力，飛輪后端取力，鉗夾式取力器；中置式分為變速器上蓋取力，變速器右側(cè)蓋取力，變速器左側(cè)蓋取力，變速器后蓋取力；后置式分為分動(dòng)器取力，傳動(dòng)軸取力。按取力器總體結(jié)構(gòu)形式可分為一軸式、兩軸式、三軸式、帶副箱式、單操縱雙輸出式和雙操縱雙輸出式等幾種形式。其中以兩軸式結(jié)構(gòu)最為普遍；一軸式結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單；三軸式主要用于輸出有雙速異向用途的取力器。帶副箱式主要是在原取力器基礎(chǔ)

11、上進(jìn)一步增速或減速，以擴(kuò)展其使用性能；單操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸，但由同一操縱機(jī)構(gòu)同時(shí)控制；雙操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸，但由不同的操縱機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制。 第2章 取力器方案設(shè)計(jì)及論證2.1取力器設(shè)計(jì)要求1.保證較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，變速器參數(shù)，專用裝置的參數(shù)及使用要求，合理選擇取力器的傳動(dòng)比，以滿足要求。2.工作可靠，操作輕便。取力器在工作過(guò)程中不應(yīng)有自動(dòng)跳擋、切斷動(dòng)力等現(xiàn)象的發(fā)生。取力器在動(dòng)力切換時(shí)，應(yīng)操作輕便，準(zhǔn)確可靠。操作方式可采用手動(dòng)，線控氣操縱，電控氣操縱等形式。3.保證較高的傳遞效率。提高零件的制造和安裝精度，以減少動(dòng)力在傳動(dòng)過(guò)程中的損失。

12、4.體積小，重量輕。合理選擇取力器中齒輪間的中心距，以滿足體積要求，方便安裝。此外，取力器還應(yīng)當(dāng)滿足制造成本低，維修方便等要求。2.2取力器方案論證2.2.1已知東風(fēng)eq1181發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器及專用裝置參數(shù)：1、發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：eqb210-20；額定功率/轉(zhuǎn)速(kw/rpm)：155/2500；最大扭矩/轉(zhuǎn)速(nm/rpm):：700/1500；低怠速(rpm)：750；最高空載轉(zhuǎn)速(rpm)：2750；排放法規(guī)：euro；進(jìn)氣氣形式：增壓中冷；2、變速器變速器型號(hào)：df6s850變速器參數(shù)；變速器輸入軸與中間軸傳動(dòng)比：1.5；中間齒輪齒數(shù)：23；3、選用水泵水泵型號(hào)：80qzf-40/1

13、20；流量：40/h或666l/min；楊程：120m；輸入軸轉(zhuǎn)數(shù)：1150rpm；軸功率：20kw；自吸高度：6.5m；轉(zhuǎn)矩=功率/（轉(zhuǎn)數(shù)*2pi）=20000/(19.17*2*3.14)=166nm；4、設(shè)計(jì)要求：與eq1181型載貨汽車df6s850型變速器匹配，變速器最大輸出扭矩850nm；取力器最大輸出扭矩450nm；滿足強(qiáng)度、剛度要求；較高的傳遞效率；良好的加工工藝性和裝配工藝性。2.2.2方案論證1、取力器的取力形式的確認(rèn)：取力器的取力方式可分為前置、中置和后置。變速器取力器屬于中置式，因df6s850型變速器取力窗口在變速器左側(cè)，取力器的取力方式為變速器左側(cè)取力，從變速器中間

14、軸取力。2、取力器總體結(jié)構(gòu)形式與輸出形式的選擇：總體結(jié)構(gòu)：有一軸式、兩軸式、三軸式、帶副箱式、單操縱雙輸出式和雙操縱雙輸出式等幾種形式。一軸式直接輸出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；兩軸式可一定范圍調(diào)整速比和輸出位置，應(yīng)用較廣泛；三軸式主要用來(lái)調(diào)整輸出位置，應(yīng)用不太普遍；帶副箱式主要是在原取力器基礎(chǔ)上進(jìn)一步增速或減速，以擴(kuò)展其使用性能；單操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸，但由同一操縱機(jī)構(gòu)同時(shí)控制；雙操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸，但由不同的操縱機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制。從取力器到專用裝置之間的動(dòng)力傳遞可以采用機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)的主要部件是萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)的夾角相等，并盡量減

15、小夾角。機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞可靠，制造和使用成本低，使用和維修方便。液壓傳動(dòng)的主要部件是液壓泵和液壓馬達(dá)，液壓傳動(dòng)操縱方便，可實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速和長(zhǎng)距離傳遞，能吸收沖擊載荷。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，與eq1181型載貨汽車df6s850型變速器匹配，外接專用裝置80qzf-40/120型灑水車用水泵。取力器的總體結(jié)構(gòu)形式選用兩軸式，輸出形式選用機(jī)械傳動(dòng)。3、取力器動(dòng)力切換方式及操縱方式的選擇：動(dòng)力切換方式：可采用滑移齒輪、結(jié)合套等形式。由于該變速器的取力齒輪為斜齒輪，不能直接采用滑移齒輪；由于取力窗口寬度限制，取力器齒輪無(wú)法做成雙聯(lián)齒輪，與滑移齒輪配合；根據(jù)裝配條件，采用結(jié)合套形式，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的切換。操作方式

16、可采用手動(dòng)操縱，線控氣操縱，電控氣操縱等形式。本次設(shè)計(jì)的取力器操縱方式采用手動(dòng)操縱，該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。根據(jù)以上設(shè)計(jì)，繪制簡(jiǎn)圖如圖1-1。 圖1-1 取力器簡(jiǎn)圖 1-變速器中間軸；2-中間軸取力齒輪；3-取力器齒輪1；4-取力器滑移齒輪；5-取力器輸出法蘭；6-取力器二軸；7-取力器齒輪2；8取力器一軸第3章 取力器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 取力器傳動(dòng)比及齒輪齒數(shù)的確定3.1.1取力器傳動(dòng)比的確定已知參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速1500rpm；變速器輸入軸與中間軸傳動(dòng)比1.5；中間軸齒輪齒數(shù)23；水泵輸入軸轉(zhuǎn)數(shù)：1150rpm；取力器傳動(dòng)比：中間軸轉(zhuǎn)速=發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/變速器輸入軸與中

17、間軸傳動(dòng)比=1500/1.5=1000rpm；取力器傳動(dòng)比=取力器輸出軸轉(zhuǎn)速/變速器中間軸轉(zhuǎn)速=1150/1000=1.15。3.1.2取力器齒輪齒數(shù)的確定取力器示意圖如圖3-1所示。取力器齒輪1在動(dòng)力傳遞過(guò)程中做惰性輪，不改變傳動(dòng)比，則取力器傳動(dòng)比即為i=取力器齒輪2齒數(shù)：=/i=23/1.15=20 圖3-1 取力器簡(jiǎn)圖1-變速器中間軸；2-中間軸取力齒輪；3-取力器齒輪1；4-取力器滑移齒輪；5-取力器輸出法蘭；6-取力器二軸；7-取力器齒輪2；8取力器一軸取力器齒輪1參數(shù)根據(jù)取力器輸出軸位置確定。取力器安裝位置如圖3-2所示。已知變速器中間軸齒輪參數(shù)：齒數(shù)：23；法向模數(shù)：4.25；壓

18、力角：20；螺旋角：23.25；徑向變位系數(shù)：0；螺旋方向：右；齒寬：29mm。中間軸齒輪分度圓直徑： 圖3-2 取力器安裝示意圖d=234.25/cos23.25=106.390mm； 取力器齒輪2參數(shù)：齒數(shù)：20；法向模數(shù)：4.25；壓力角：20；螺旋角：23.25；徑向變位系數(shù)：0；螺旋方向：右；齒寬：29mm。分度圓直徑：=204.25/cos23.25=92.513mm取力器輸出軸中心線距變速器殼體距離h，考慮到安裝法蘭，h取值不宜太小，考慮到安裝空間，h取值不宜太大，初取h=65mm。取力器齒輪1分度圓直徑可計(jì)算：+/2=h+170-d/2= h+170-d/2-/2=65+170

19、-106.390/2-92.513/2=135mm取力器齒輪2齒數(shù)：=135cos23.25/4.25=29.1取=29，與齒輪2齒數(shù)20，中間軸齒輪齒數(shù)23均無(wú)公因數(shù)。表3.1 取力器齒輪參數(shù)名稱齒數(shù)法向模數(shù)壓力角螺旋角徑向變位系數(shù)螺旋方向齒寬齒輪1294.252023.250左29mm齒輪2204.252023.250右29mm3.2取力器中心距=4.25（29+20）/（2 cos23.25）=113.328mm。 （3-1）u-傳動(dòng)比，u=0.69；k=1.45；-使用系數(shù)，選取=1.1；-動(dòng)載荷系數(shù)，選取=1.2；-齒向載荷分布系數(shù)，選取=1；-齒間載荷分布系數(shù)，選取=1.1；-轉(zhuǎn)矩

20、，=450000nmm；=2.5；-彈性系數(shù)，選取=189.8；-計(jì)算接觸強(qiáng)度的重合度系數(shù)，=0.925；-重合度，計(jì)算得=1.43330；-齒寬系數(shù)，=0.256；-許用接觸應(yīng)力，經(jīng)計(jì)算得=1118.9mpa；根據(jù)公式3-1驗(yàn)算中心距：=110.172mm；a=113.328符合要求。3.3取力器齒輪計(jì)算與校核利用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版計(jì)算取力器齒輪傳動(dòng)3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞轉(zhuǎn)矩由設(shè)計(jì)要求得t=450(nm)；齒輪1轉(zhuǎn)速：n1=793.65(r/min)；齒輪2轉(zhuǎn)速，即是水泵輸入軸轉(zhuǎn)速： n2=1150(r/min)； 傳動(dòng)比 i=0.69；原動(dòng)機(jī)載荷特性 sf=輕微振動(dòng)；工作機(jī)載荷特性 wf=

21、均勻平穩(wěn)；預(yù)定壽命 h=15000(小時(shí))。3.3.2布置與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式 cons=閉式；齒輪1布置形式 cons1=對(duì)稱布置；齒輪2布置形式 cons2=非對(duì)稱布置（軸鋼性較大）；3.3.4材料及熱處理齒面嚙合類型 gface=硬齒面；熱處理質(zhì)量級(jí)別 q=mq中等；齒輪1材料及熱處理 met1=20crmnti；齒輪1硬度取值范圍 hbsp1=5662；齒輪1硬度 hbs1=59；齒輪1材料類別 metn1=0；齒輪1極限應(yīng)力類別 mettype1=13；齒輪2材料及熱處理 met2=20crmnti；齒輪2硬度取值范圍 hbsp2=5662；齒輪2硬度 hbs2=59；齒輪2材料類別 me

22、tn2=0；齒輪2極限應(yīng)力類別 mettype2=13；3.3.4齒輪精度齒輪1第組精度 jd11=7；齒輪1第組精度 jd12=7；齒輪1第組精度 jd13=7；齒輪1齒厚上偏差 jdu1=f；齒輪1齒厚下偏差 jdd1=l；齒輪2第組精度 jd21=7；齒輪2第組精度 jd22=7；齒輪2第組精度 jd23=7；齒輪2齒厚上偏差 jdu2=f；齒輪2齒厚下偏差 jdd2=l；3.3.5齒輪基本參數(shù)模數(shù)(法面模數(shù)) mn=4.25(mm)；端面模數(shù) mt=4.62564(mm)；螺旋角 =23.25(度)；基圓柱螺旋角 b=21.77(度)；齒輪1齒數(shù) z1=29；齒輪1變位系數(shù) x1=0.

23、00；齒輪1齒寬 b1=25.00(mm)；齒輪1齒寬系數(shù) d1=0.192；齒輪2齒數(shù) z2=20；齒輪2變位系數(shù) x2=0.00；齒輪2齒寬 b2=20.00(mm)；齒輪2齒寬系數(shù) d2=0.222；總變位系數(shù) xsum=0.000；標(biāo)準(zhǔn)中心距 a0=113.32825(mm)；實(shí)際中心距 a=113.32825(mm)；中心距變動(dòng)系數(shù) yt=0.00000；齒高變動(dòng)系數(shù) yt=0.00000；齒數(shù)比 u=0.68966；端面重合度 =1.43330；縱向重合度 =0.59130；總重合度 =2.02460；齒輪1分度圓直徑 =134.14364(mm)；齒輪1齒頂圓直徑 =142.64

24、364(mm)；齒輪1齒根圓直徑 =123.51864(mm)；齒輪1基圓直徑 =124.71454(mm)；齒輪1齒頂高 =4.25000(mm)；齒輪1齒根高 =5.31250(mm)；齒輪1全齒高 =9.56250(mm)；齒輪1齒頂壓力角 =29.036766(度)；齒輪2分度圓直徑 =92.51286(mm)；齒輪2齒頂圓直徑 =101.01286(mm)；齒輪2齒根圓直徑 =81.88786(mm)；齒輪2基圓直徑 =86.01003(mm)；齒輪2齒頂高 =4.25000(mm)；齒輪2齒根高 =5.31250(mm)；齒輪2全齒高 =9.56250(mm)；齒輪2齒頂壓力角 =

25、31.627424(度)； 齒輪1分度圓弦齒厚 =6.67392(mm)；齒輪1分度圓弦齒高 =4.32011(mm)；齒輪1固定弦齒厚 =5.89495(mm)；齒輪1固定弦齒高 =3.17712(mm)；齒輪1公法線跨齒數(shù) =5；齒輪1公法線長(zhǎng)度 =58.65606(mm)；齒輪2分度圓弦齒厚 =6.67176(mm)；齒輪2分度圓弦齒高 =4.35164(mm)；齒輪2固定弦齒厚 =5.89495(mm)；齒輪2固定弦齒高 =3.17712(mm)；齒輪2公法線跨齒數(shù) =3； 齒輪2公法線長(zhǎng)度 =32.88126(mm)；齒頂高系數(shù) =1.00；頂隙系數(shù) =0.25；壓力角 =20(度)

26、；端面齒頂高系數(shù) =0.91879；端面頂隙系數(shù) =0.22970；端面壓力角 =21.6105147(度)；端面嚙合角 =21.6105148(度)3.3.6檢查項(xiàng)目參數(shù)齒輪1齒距累積公差 fp1=0.06053；齒輪1齒圈徑向跳動(dòng)公差 fr1=0.04618；齒輪1公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差 fw1=0.03353齒輪1齒距極限偏差 fpt()1=0.01797；齒輪1齒形公差 ff1=0.01430；齒輪1一齒切向綜合公差 =0.01936；齒輪1一齒徑向綜合公差 =0.02540；齒輪1齒向公差 f1=0.01255；齒輪1切向綜合公差 =0.07483；齒輪1徑向綜合公差 =0.06465；

27、齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb()1=0.01671；齒輪1螺旋線波度公差 ff1=0.01779；齒輪1軸向齒距極限偏差 fpx()1=0.01255；齒輪1齒向公差 fb1=0.01255；齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01255；齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00627；齒輪1齒厚上偏差 eup1=-0.07188；齒輪1齒厚下偏差 edn1=-0.28750；齒輪2齒距累積公差 fp2=0.05179；齒輪2齒圈徑向跳動(dòng)公差 fr2=0.04233；齒輪2公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差 fw2=0.03113；齒輪2齒距極限偏差 fpt()2=0.01753；齒輪2齒形公差 ff2

28、=0.01378；齒輪2一齒切向綜合公差 =0.01879；齒輪2一齒徑向綜合公差 =0.02479；齒輪2齒向公差 f2=0.00630；齒輪2切向綜合公差 =0.06558；齒輪2徑向綜合公差 =0.05926；齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb()2=0.01630；齒輪2螺旋線波度公差 ff2=0.01726；齒輪2軸向齒距極限偏差 fpx()2=0.00630；齒輪2齒向公差 fb2=0.00630；齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630；齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00315；齒輪2齒厚上偏差 eup2=-0.07011；齒輪2齒厚下偏差 edn2=-0.28044

29、；中心距極限偏差 fa()=0.02633；3.3.7強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 hlim1=1250.0(mpa)；齒輪1抗彎疲勞基本值 fe1=816.0(mpa)；齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度許用值 h1=1118.9(mpa)；齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 f1=852.9(mpa)；齒輪2接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 hlim2=1250.0(mpa)；齒輪2抗彎疲勞基本值 fe2=816.0(mpa)；齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度許用值 h2=1118.9(mpa)；齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 f2=852.9(mpa)；接觸強(qiáng)度用安全系數(shù) shmin=1.40；彎曲強(qiáng)度用安全系數(shù) sfmin=1.40；接觸強(qiáng)

30、度計(jì)算應(yīng)力 h=1088.8(mpa)；接觸疲勞強(qiáng)度校核 hh=滿足；齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力 f1=309.6(mpa)；齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力 f2=321.2(mpa)；齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度校核 f1f1=滿足；齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核 f2f2=滿足；3.3.8強(qiáng)度校核相關(guān)系數(shù)齒形做特殊處理 zps=特殊處理；齒面經(jīng)表面硬化 zas=不硬化；齒形 zp=一般；潤(rùn)滑油粘度 v50=110(mm2/s)；有一定量點(diǎn)饋 us=不允許；小齒輪齒面粗糙度 z1r=rz6m(ra1m)；載荷類型 wtype=靜強(qiáng)度；齒根表面粗糙度 zfr=rz16m(ra2.6m)；刀具基本輪廓尺寸 ；圓周力

31、ft=6709.226(n)；齒輪線速度 v=5.574(m/s)；使用系數(shù) ka=1.210；動(dòng)載系數(shù) kv=1.062；齒向載荷分布系數(shù) kh=1.000；綜合變形對(duì)載荷分布的影響 ks=1.000；安裝精度對(duì)載荷分布的影響 km=0.000；齒間載荷分布系數(shù) kh=1.100；節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) zh=2.329；材料的彈性系數(shù) ze=189.800；接觸強(qiáng)度重合度系數(shù) z=0.873；接觸強(qiáng)度螺旋角系數(shù) z=0.959；重合、螺旋角系數(shù) z=0.837；接觸疲勞壽命系數(shù) zn=1.30000；潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) zlvr=0.96396；工作硬化系數(shù) zw=1.00000；接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) z

32、x=1.00000；齒向載荷分布系數(shù) kf=1.000；齒間載荷分布系數(shù) kf=1.100；抗彎強(qiáng)度重合度系數(shù) y=0.773；抗彎強(qiáng)度螺旋角系數(shù) y=0.885；抗彎強(qiáng)度重合、螺旋角系數(shù) y=0.685；壽命系數(shù) yn=1.46323；齒根圓角敏感系數(shù) ydr=1.00000；齒根表面狀況系數(shù) yrr=1.00000；尺寸系數(shù) yx=1.00000；齒輪1復(fù)合齒形系數(shù) yfs1=4.05147；齒輪1應(yīng)力校正系數(shù) ysa1=1.66121；齒輪2復(fù)合齒形系數(shù) yfs2=4.20222；齒輪2應(yīng)力校正系數(shù) ysa2=1.59158；3.4取力器軸計(jì)算與校核利用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版完成取力器軸的計(jì)

33、算和校核3.4.1 取力器一軸的設(shè)計(jì)過(guò)程：3.4.1.1軸的總體設(shè)計(jì)信息如下：軸的名稱：圓形截面階梯軸；軸的轉(zhuǎn)向方式：?jiǎn)蜗蚝愣?；軸的工作情況：無(wú)腐蝕條件；軸的轉(zhuǎn)速：793.65r/min；功率:37.4kw；轉(zhuǎn)矩：450034.65nmm；所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸；材料牌號(hào)：20crmnti滲碳,淬火,回火；硬度(hb)：230；抗拉強(qiáng)度：1100mpa； 屈服點(diǎn)：850mpa；彎曲疲勞極限：525mpa； 扭轉(zhuǎn)疲勞極限：300mpa；許用靜應(yīng)力：440mpa； 許用疲勞應(yīng)力：291mpa； 3.4.1.2確定軸的最小直徑如下： 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸； a值為：98； 許用剪應(yīng)力范圍：4052mpa；

34、 最小直徑的理論計(jì)算值：35.4mm ； 滿足設(shè)計(jì)的最小軸徑：40mm；3.4.1.3軸的結(jié)構(gòu)造型如下：見(jiàn)圖3-1。 軸各段直徑長(zhǎng)度見(jiàn)表3-2： 表3-2 一軸各段長(zhǎng)度 長(zhǎng)度直徑15mm40mm27mm42mm10mm40mm15mm40mm軸的總長(zhǎng)度：67mm； 軸的段數(shù)：4； 軸段的載荷信息見(jiàn)表3-3：表3-3 一軸各段載荷直徑距左端距離垂直面剪力垂直面彎矩水平面剪力水平面彎矩軸向扭矩42mm28.5mm6164.378n0nmm0nmm355269.504nmm0nmm軸所受支撐的信息見(jiàn)表3-4：表3-4 一軸支撐直徑距左端距離40mm7.5mm40mm59.5mm 圖3-1 取力器一軸

35、3.4.1.4支反力計(jì)算見(jiàn)3-5：表3-5 一軸支反力距左端距離水平支反力rh1垂直支反力rv17.5mm-6832.1n-3674.91n距左端距離水平支反力rh2垂直支反力rv259.5mm6832.11n-2489.45n4.3.1.5內(nèi)力見(jiàn)表3-6表3-6 一軸內(nèi)力x/mmd/mmm1/nmmm2/nmm7.5400028.542162912.55225417.3559.5400.520.523.4.1.6彎曲應(yīng)力校核如下： 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：7.5mm 直徑：40mm危險(xiǎn)截面的彎矩m：0nmm； 扭矩t：0nmm； 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 7.5mm

36、處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：15mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：58183.05nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：9.09mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 15mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：15mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：58183.05nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：9.09mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 15mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：28.5mm 直徑：42mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：225417.35nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：30.43mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 28.

37、5mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：42mm 直徑：42mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：127251.79nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：17.18mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 42mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：52mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：54536.56nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：8.52mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 52mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：59.5mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：0.52nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 59.5mm處

38、彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 結(jié)論：彎曲應(yīng)力校核滿足要求圖3-2 垂直面剪力圖 圖3-3 水平面剪力圖圖3-4 垂直面彎矩圖 圖3-5 水平面彎矩圖圖3-6 合成彎矩圖 圖3-7 扭矩圖3.4.2取力器二軸設(shè)計(jì)過(guò)程：3.4.2.1軸的總體設(shè)計(jì)信息如下： 軸的名稱：圓形截面階梯軸； 軸的轉(zhuǎn)向方式：?jiǎn)蜗蚝愣ǎ?軸的工作情況：無(wú)腐蝕條件； 軸的轉(zhuǎn)速：1150r/min； 功率:54.19kw； 轉(zhuǎn)矩：450012.61nmm； 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸； 材料牌號(hào)：20crmnti滲碳,淬火,回火； 硬度(hb)：230； 抗拉強(qiáng)度：1100mpa； 屈服點(diǎn)：850mpa； 彎曲疲勞極限：525mpa； 扭轉(zhuǎn)疲勞極

39、限：300mpa； 許用靜應(yīng)力：440mpa； 許用疲勞應(yīng)力：291mpa； 3.4.2.2確定軸的最小直徑如下： 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸； a值為：100.5； 許用剪應(yīng)力范圍：4052mpa； 最小直徑的理論計(jì)算值：36.3mm； 滿足設(shè)計(jì)的最小軸徑：37mm；3.4.2.3軸的結(jié)構(gòu)造型如下： 軸各段直徑長(zhǎng)度見(jiàn)表3-7： 表3-7 二軸各段直徑長(zhǎng)度直徑15mm40mm30mm40mm40mm48mm15mm40mm15mm40mm40mm40mm 軸的總長(zhǎng)度：155mm 軸的段數(shù)：6 軸段的載荷信息見(jiàn)表3-8： 表3-8 二軸各段載荷直徑距左端距離垂直面剪力垂直面彎矩水平面剪力水平面彎矩軸向扭

40、矩40mm30mm0n0nmm1170.419n206699.205nmm0nmm48mm65mm0n0nmm0n0nmm450012.61nmm40mm135mm0n0nmm0n0nmm450012.61nmm 軸所受支撐的信息見(jiàn)表3-9： 表3-9 二軸支撐直徑距左端距離40mm7.5mm40mm92.5mm 圖4-83.4.2.4支反力計(jì)算見(jiàn)表3-10表3-10 二軸支反力距左端距離水平支反力rh1垂直支反力rv17.5mm-3292.33n0n距左端距離水平支反力rh2垂直支反力rv292.5mm2121.94n0n3.4.2.5內(nèi)力表3-11表3-11 二軸內(nèi)力x/mmd/mmm1/

41、nmmm2/nmm7.54000304074077.41132621.78654858354.8958354.8992.5402.342.34135403.573.573.4.2.6彎曲應(yīng)力校核如下： 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：30mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：132621.78nmm 扭矩t：900025.22nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：93.73mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 30mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：45mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：100793.11nmm 扭矩t：900025.22nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：92.76mpa 許用疲勞應(yīng)力：291

42、mpa 45mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：65mm 直徑：48mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：58354.89nmm 扭矩t：900025.22nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：53.16mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 65mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：85mm 直徑：48mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：15916.67nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：1.44mpa 許用疲勞應(yīng)力：291mpa 85mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：125mm 直徑：40mm 危險(xiǎn)截面的彎矩m：3.28nmm 扭矩t：0nmm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0mpa 許用疲勞應(yīng)力：291

43、mpa 125mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò)； 結(jié)論：彎曲應(yīng)力校核滿足要求。圖4-9 水平面剪力圖 圖4-10 水平面彎矩圖圖4-11 扭矩圖 圖4-12 合成彎矩圖3.5取力器軸承的選用利用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版完成取力器軸承的選用3.5.1取力器一軸軸承3.5.1.1一軸受力分析一軸齒輪1受力：轉(zhuǎn)矩：t=450000nmm；分度圓直徑：=134.144mm；f=3354.604n；徑向力：=ftan=3354.604tan20=1220.979n；軸向力：=fsin=3354.604sin23.25=1324.213n；圓周力：=3082.189n；3.5.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)徑向力 =1220.979 (

44、n)；軸向力 =1324.213 (n)；圓周力 =3082.189 (n)；軸頸直徑 d1=40 (mm)；轉(zhuǎn)速 n=793.65 (r/min)；要求壽命 lh=15000 (h)；作用點(diǎn)距離 l=56 (mm)；fr與軸承1距離 l1=33 (mm)；fr與軸心線距離 la=67.072 (mm)；溫度系數(shù) ft=1；潤(rùn)滑方式 grease=油潤(rùn)滑；3.5.1.3選擇軸承型號(hào)軸承類型 btype=圓錐滾子軸承；軸承型號(hào) bcode=32908；軸承內(nèi)徑 d=40 (mm)；軸承外徑 d=62 (mm)；軸承寬度 b= 15(mm)；基本額定動(dòng)載荷 c=31500 (n)；基本額定靜載荷

45、co=46000 (n)；極限轉(zhuǎn)速(油) nlimy=7000 (r/min)；3.5.1.4.計(jì)算軸承受力軸承1徑向支反力 fr1=1666.96 (n)；軸承1軸向支反力 fa1=1350.99 (n)；軸承2徑向支反力 fr2=2935.03 (n)；軸承2軸向支反力 fa2=2675.2 (n)；3.5.1.5計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷 p1=2000.35 (n)；當(dāng)量動(dòng)載荷 p2=3522.04 (n)；3.5.1.6校核軸承壽命軸承工作溫度 t=120 ()；軸承壽命 l10=1484 (106 轉(zhuǎn))；軸承壽命 lh=31162 (h)；驗(yàn)算結(jié)果 test=合格。3.5.2取力器二

46、軸軸承3.5.2.1二軸受力分析二軸齒輪2受力：轉(zhuǎn)矩t=450000nmm；分度圓直徑：=92.513mm；f=4864.187n；徑向力 =ftan=4864.187tan20=1770.419n；軸向力 =fsin=4864.187sin23.25=1920.108n；圓周力：=4469.172n；3.5.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)徑向力 =1770.419 (n)；軸向力 =1920.108 (n)；圓周力 =4469.172 (n)；軸頸直徑 d1=40 (mm)；轉(zhuǎn)速 n=1150 (r/min)；要求壽命 lh=15000 (h)；作用點(diǎn)距離 l=84 (mm)；fr與軸承1距離 l1=58 (mm)；fr與軸心線距離 la=46.256 (mm)；溫度系數(shù) ft=1；潤(rùn)滑方式 grease=油潤(rùn)滑；3.5.2.3選擇軸承型號(hào)軸承類型 btype=圓錐滾子軸承；軸承型號(hào) bcode=32908；軸承內(nèi)徑 d