设计计算说明书

更新时间：2023-11-13 20:01:02 阅读量：教育文库文档下载

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1.初选齿轮，减速机

负载重量最大输入M=50t，托座设计时的安全系数S=3.78.等效负载重量

M0?S*M?189t。

托座支架支撑辊轮选用圆锥滚子轴承，查得圆锥滚子轴承的滚动摩擦系数为μ=0.0025，则箭体滚转的驱动力F??M0g?4.6305KN.

按设计方案，初选滚转齿轮齿条齿轮分度圆直径d=100mm，齿数z=20，模数m=5（齿轮参数参考亚特兰大直齿轮齿条）

则驱动力矩T?Fd/2?231.525Nm

初选蜗轮蜗杆减速器型号：亚特兰大9844129，传动比i减?29，额定扭矩T减?262Nm，传动效率?减?0.76

调心滚子轴承和深沟球轴承传动效率?轴承?0.99，齿轮齿条的传动效率?齿轮?0.99，总传动效率?总??减?齿轮?轴承?0.737

输入轴所需驱动扭矩T输入?T/i?总?10.833Nm

选择手轮直径d手轮?200mm，则人工施加的驱动力F输入?T输入/d手轮/2?108.33N.

2F输入?F输入0?15g?147N。

2.托架轴圆锥滚子轴承的选择

图1

如图1，圆锥滚子轴承承受负载重量，按设计托座安装孔位置计算，正弦角??52.49?，按下式计算出圆锥滚子轴承的径向负载（此处静载荷按安全系数S=3.78计算）

2*2Frsin??Mg，得Fr?152.68KN

轴向载荷为0，当量载荷P.68KN 0?Fr?152额定动载荷C?fhfmfdP fnfT其中，各系数按设计手册选择fh?1.7，fm?1.5，fd?1.2，fn?1.435，fT?1.0 代入，得C?325.58KN

额定静载荷C0?SP.14KN（S=3.78） 0?577按静载荷计算选择圆锥滚子轴承型号为352217，额定动载荷为368KN，额定静载荷为600KN。

3.辊轮轴圆锥滚子轴承的选择

图2

如图二，按托座及托架的设计安装位置计算，β1=35.30°，β2=69.68°

按下式计算出圆锥滚子轴承的径向负载（此处静载荷按安全系数3.78计算）

2*2F（?Mg，得Fr?80.828KN rsin?1?sin?2）轴向载荷为0，当量载荷PKN 0?Fr?80.828

额定动载荷C?fhfmfdP fnfT其中，各系数按设计手册选择fh?1.7，fm?1.5，fd?1.2，fn?1.435，fT?1.0 代入，得C?172.36KN

额定静载荷C0?SP.93KN 0?305按静载荷计算选择圆锥滚子轴承型号为352212E，额定动载荷为215KN，额定静载荷为330KN。

4.齿轮轴调心滚子轴承以及输入轴深沟球舟侧好难过的选择齿轮轴上负载折算到轴上的径向负载Fr?Ftan??1.6854KN 轴向载荷为0，当量载荷PKN 0?Fr?1.6854额定动载荷C?fhfmfdP fnfT其中，各系数按设计手册选择fh?1.7，fm?1.5，fd?1.2，fn?1.435，fT?1.0 代入，得C?3.59KN

额定静载荷C0?SP0?6.37KN

查得，最小型号的调心滚子轴承也可以满足实用要求，选取型号按轴的设计结构尺寸确定。输入轴轴承受力很小，轴承型号可按输入轴的设计结构尺寸自由选择。 5.齿轮的校核及齿轮轴的设计校核

齿轮材料选用C45，感应淬火，硬度HRC55 齿轮齿数z=20，模数m=5

按齿面接触疲劳强度进行计算校核

KTu?1?ZE??? d1t?2.32?311???du???H??初设K1?1.3，取?d?0.5，传动比u=23.3（中心距1215，小齿轮分度圆直径100mm）查得弹性影响系数ZE?189.8MPa

按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳硬度极限?Hlim?1100MPa

由于齿轮齿条工作不频繁，按转速10r/min，21年每年工作250天，每天实际使用工作时间为8小时，计算应力循环次数N?60njLh?2.52?10次（按转速10r/min计算）查得接触疲劳寿命系数KHN?0.95

71/22MPa ∴??H??0.95?1100?1045代入各值，d1t?61.80mm

齿宽b=30.9,模数m=3.09，齿高h=2.25m=6.9525，宽高比b/h?4.444 线速度v??d1tn60?100?0.032342m/s

查表，取载荷系数KA?1.25

由线速度v=0.032，7级精度，查取动载系数KV?1.0

KAFt/b?1.25?4.6305/30.9?0.1873?0.1N/mm，查得齿间载荷分配系数KH??1.1