玉米秸秆粉碎机的设计
3.1.3大、小动带轮的具体尺寸
A 小带轮:
轴颈尺寸d=40mm,分度圆直径dd1=224mm,da1=234mm, B=132mm, L=80mm,d1=80mm,C`=33mm. B 大带轮:
轴颈尺寸D=50mm,分度圆直径dd2=400mm,da2=410mm, h1=55.43mm, h2=0.8h1=44.34mm, b1=0.4h1=22.17mm, b2=0.8b1=17.74mm, f1=0.2h1=11.086mm, f2=0.2h2=8.87mm。
3.2锥齿轮的几何计算和说明
3.2.1选定齿轮参数
大齿轮和小齿轮材料都选为20Cr,渗碳淬火,硬度均为56-62HRC。齿轮精度等级为6级,按传动装置的设计方案,选择闭式传动直齿锥齿轮 由表查的:
齿轮接触疲劳强度极限:?Hlim?1500MPa 齿轮弯曲疲劳强度极限 : ?Flim??FE?460MPa
3.2.2按齿面接触强度进行初步设计
对于闭式的齿轮可按齿面接触强度公式设计
查表得到公式:
d1?965Cm3KT1u?1(1?0.5?R)?R??H?222
载荷系数 K=2.4 额定转矩 TI?9550p131.06?9550??567.16N?m n1523 齿数比 u?n1?523/1046?0.5; n2 齿宽系数?R?0.3 (?R?0.25~0.3)
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玉米秸秆粉碎机的设计
许用接触应力 ??H??0.9?Hlim?0.9?1500?1350MPa 材料配对系数Cm?1 (两者材料相同,均为20Cr钢) 初算结果
d1?965?132.4?567.160.52?1(1?0.5?0.3)2?0.3??1350?2=148.25mm
3.2.3几何尺寸的计算
齿数取z1?24,z2?uz1?0.5?24?12 分锥角 ?1?arctan1u?arctan2?63.43? ?2????1?90??63.43??26.57? 大端模数 m?d1z?148.25?6.178mm,取m?6.5mm 124大端分度圆直径 错误!未找到引用源。
d1?mz1?156mmd2?mz2?78mm
齿宽中点分度圆直径
dm1?d1(1?0.5?R)?132.6mmd
m2?d2(1?0.5?R)?66.3mm外锥距 R?d12sin??87.210mm
1中锥距 Rm?R(1?0.5?R)?74.129mm 齿宽 b??R?R?26.163mm,取b?27mm
切向变为系数 Xt1?0 Xt2?0 , 高变位系数 错误!未找到引用源。 X1?0 X2?0大端齿顶高
ha1?m(1?x1)?6.5mmha2?6.5mm
大端齿根高
hf1?m(1.2?x1)?7.8mmhf2?7.8mm
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玉米秸秆粉碎机的设计
大端齿顶圆直径
da1?d1?2ha1?cos?1?159.13mmda2?d2?2ha2?cos?2?89.63mm
齿根角
?f1?arctan?f2?5.11?hf1R?5.11?
齿顶角
?a1??f1?5.11??a2??f2?5.11?错误!未找到引用源。
顶锥角
?a1??1??a1?68.54?
?a2??2??2?31.68?根锥角
?f1??1??f1?58.32??f2??2??2?21.46?
d2?ha1?sin?1?33.186mm2冠顶距
d1Ak2??ha2?sin?2?75.092mm2Ak1?安装距 取
A1?83.186mmA2?90.092mm (考虑到齿轮结构情况,以及轮冠距H的测量方便)
轮冠距
H1?A1?Ak1?50mmH2?A2?Ak2?15mm
πS1?m(?2x1tan??xt1)?10.210mm大端分度圆弧齿厚 2S2?10.210mm分度圆弦齿厚
SS1?S1(1?12)?10.203mm6d122S2?S2(1?S2)?10.181mm26d22
Scos?1ha1?ha1?1?6.575mm4d1分度圆弦齿高 2Scos?2ha2?ha2?2?6.799mm4d2当量齿数
zv1?z1/cos?1?54zv2?z2/cos?2?13
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d?d/cos??296.451mm当量齿轮分度圆直径
v1m11dv2?dm2/cos?2?74.129mm
ha1am1?ha1?btan?齿宽中点齿顶高
2?5.293mm
ham2?hbtan?a2a2?2?5.293mmdva1?dv1?2ham1?307.037mm当量齿轮顶圆直径 dva2?dv2?2ham2?84.715mm
齿宽中点模数 mRmm?m?R?5.525mm dvb1?dv1?cos??278.573mm当量齿轮基圆直径 dvb2?dv2?cos??69.658mm 啮合线长度
g2222dv1?dv2va?0.5(dva1?dvb1?dva2?dvb2)?2?sin? gva?25.287mm端面重合度 ?vava?gm?cos??1.6
m?π3.2.4校核齿面接触疲劳强度
强度条件:?H?[?H] 已知:?H?5ZKT1Ed3u(1?0.5?2??[?H] 1R)R 载荷系数 K=2.4
1 ZE?189.8MPa2 额定转矩 TI?9550p1n?9550?31.06523?567.16N?m 1 齿数比 u?n1n?523/1046?0.5; 2
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玉米秸秆粉碎机的设计
齿宽系数?R?0.3 (?R?0.25~0.3)
算得:?H?1332.567MPa
许用接触应力
[?H]??HlimSZXZLZvZRHlimZX?1;ZL?0.975;Zv?0.948;ZR?0.97 ?Hlim?1500MPa
SHlim?1MPa[?H]?1344.86MPa
即得出:
?H?1332.567MPa?[?H],满足强度要求。
3.2.5校核齿根弯曲疲劳强度
(1)确定弯曲强度载荷系数: K=
KAKVKF?KF?=2.4
当量齿数:
zv1?z1/cos?1?54z
v2?z2/cos?2?13
(2) 由机械设计手册,圆锥齿轮部分可知
YFa1
=2.78
YFa2=2.18
YSa1
=1.548
YSa2=1.785
确定许用应力
KFN1=0.92 KFN2=0.95
取安全系数SF=1.4
?FN1=320MPa
?FN2=340MPa
由齿轮为单向运转,按脉动循环变应力确定许用应力
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