刀杆式手动压机设计(2)

所以

?2.25m2.25?2.426?5.45t? h

9）计算载荷系数

b43.684 ??8.00h5.4585?KKKK KAVH?H?

因为压力机的转数较慢，并且设计时采用的数据是压力最大时情况，查参考文献【2】表10-2，所以使用系数KA?1。 对于直齿轮，

KK1H??H??

齿轮的转速较低，精度为七级，查参考文献【2】图10-8动载系数

K?1.1

V由参考文献【2】表10-4用插值法得七级精度、相对支承对称布置时

.24H??1 K 由KH??1.24， 查参考文献【2】图10-13的KF??1.15;故载荷系数

K=1.364 ?KKKK?1?1.1?1?1.24AvH?H?10）按实际的载荷系数校正所得分度圆直径，

3?d d11tK1.3643?48.538??49.718mmK1.3t

3.2.2 按齿根弯曲强度设计

公式为：

m?3Y2KTFaSa1Y()2?[?F]dZ

式中，m为齿轮模数，K为载荷系数，T1为齿轮传递的转矩YFa是齿形系数，YSa是应力??F?是弯曲疲劳许用应力校正系数，,?d为齿宽系数，Z是齿轮齿数。 1）参考文献【2】10-20c取齿轮弯曲强度疲劳极限

??500MPaFE

2）参考文献【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数

K1.8 FN? 3）计算弯曲疲劳许用应力

6

安全系数S=1.4，得

1.8?500?]??642.9MPa [ F1.4 4）查参考文献【2】，表10-5齿形系数

Y?2.8,Y?1.55FaSa 5）计算

YFaYSa [?F]YY2.8?1.55FaSa??0.006751

[?]642.9F 6）设计计算

3 m?2?1.364?245000 ?0.006751?2.3220.9?20 对比上述计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算的的模数m=2.32就近圆整为m=2.5,按接触强度算的的分度圆直径为d=50mm,算出齿轮齿数 Z?50?20 2.53.3 齿轮的几何尺寸计算

1）计算齿数：

由公式：

m?d z代入数据d=50及m=2.5，计算得：

2）压力角

压力角取国家标准（GB/T 1356--1988）：

α=20°

3）齿顶高ha：

由公式：

z=

50d==20 m2.57

ha=ha*m

代入数据m=2.5，ha*（=1）为齿顶高系数，计算得：

ha=ha*m=1×2.5=2.5

4）齿根高hf：

由公式：

hf=(ha*+c*)m

代入数据m=2.5，c*为顶隙系数（=0.25），计算得：

hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.125mm

5）齿全高h： 由公式：

h=ha+hf=(2ha*+c*)m

代入数据，计算得：

h=ha+hf=(2ha*+c*)m=5.625mm

6）齿顶圆直径da： 由公式：

da=d+2ha=(z+2ha*)m

代入数据z=12，计算得：

da=d+2ha=(z+2ha*)m=(20+2×1)×2.5=54mm

7）齿根圆直径df：

由公式：

df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m

代入数据，计算得：

df=(z-2ha*-2c*)m=(20-2×1-2×0.25)*2.5=43.75mm

8）齿厚s：

由公式：

s=πm/2

代入数据，计算得：

s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925mm

9）齿槽宽e：

由公式：

e=πm/2

8

代入数据，计算得：

e=πm/2=3.14×4/2=3.925mm

10）计算齿轮宽度b： 由公式：

b=φdd

代入数据，φd=0.9及d=50mm计算得：

b=0.9×50=45mm

表3-1 齿轮主要尺寸计算结果

各部分名称 代号 公式及结果 模数 m 2.5mm 齿数 Z 20 d?mz?2.5?20?50mm 分度圆直径 d 齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿距

ha hm?2.5mma? h1.25m?3.125mmf?da?m(Z?2)?55mm hf da df df?m(Z?2.5)?43.75mm p?3.14m?3.14?2.5?7.85mp

9

4 轴的设计

一切作回转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。

此处选择的轴属于转轴。但是，在工作中该轴主要承受的是扭矩，弯矩相当的小。在多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。

轴的材料主要是碳钢和合金钢。刚轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是45钢。

合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。

考虑到该齿轮轴上的齿是在轴上加工出来的，同时根据参考文献【1】表15-1轴的常用材料及其主要力学性能，选取该齿轮轴的材料。选取此齿轮轴的材料为40Cr，调质处理。

4.1 初步确定轴的最小直径大小

505 扭矩T，由公式： ?1000?9.8??2.45?10N?mm2T， ?T?T?T?3233WT?d?d32可得

d?查参考文献

【2】

3

表15-3，40Cr的许用扭转应力为35至55MPa之间,代入

32T?[?T]T?245N?m，求的

10

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