金盼锋毕业论文-TYQ4190型汽车轮边减速器的设计 下载本文

5轴承载荷和寿命的校核

5.1承载轴承的选用

本课题设计的轮边减速器的传动中都是直齿轮传动,因此不会有轴向载荷,只有径向载荷作用到轴承上,在实际工作中可能会受到外界的干扰而存在轴向力也较小,为了尽可能的减小尺寸,所以采用了无套圈式滚针轴承。

前文已求得中心轮a在每一个功率分流上的切向力Ft=57KN,由牛顿第三定律知道行星轮c受到中心轮a的切向力大小也为Ft,对行星轮c作受力分析可知:内齿圈b作用于行星轮c的切向力大小为Ft,行星轮轴对行星轮c的作用力为2Ft。

行星轮轴材料选用45钢,并根据标准YB 6-90知其屈服强度极限:

σs=300,抗拉强度σb=600,考虑到可能的冲击,取安全系数S=4,其许用弯曲应力???b?245MPa。 当行星轮相对于行星架对称配置时,载荷Ft作用在轴跨距的中间。根据行星轮齿宽,并给将来设计选择的轴承留余量,取跨距长度。

L=90㎜,当行星轮在转臂中的配合选为H7/h6时,就可以把它看成是具有跨距为l的双支点梁。由于轴较短,可以认为轴是沿整个跨度承受均布载荷q=F/l。 危险截面(在跨度中间)内的弯矩可由式5.1计算:

ql2FtlM??88 (5. 1)

代入式5.1可得;

故行星轮轴的最小直径: ;

出于轴承润滑考虑和冲击载荷,故将直径放大,取行星轮轴的外径40㎜。

5.2行星轮轴轴承的校核

查机械设计手册选用轴承型号为,其内径为40mm,外径为45mm,宽度为27mm,基本额定动载荷Cr=75.8KN。

由于该轴承不受轴向力,当量动载荷P?fpT??1.5?15000?22500,前文已求得行星轮c相对于行星架H1的转速258r/min。 由式5.2求得计算额定动载荷:

C?P?3.333

nLh (5.2)

16670II

可见所选轴承满足载荷条件。 相对转速代入式5.3可得寿命:

L10h?C??10?r??1823 (5-3) 60n?P?6Z该寿命大于设计寿命1000小时,满足要求。

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6花键的选择和计算

本课题中共有三处采用花键连接,分别是输入端与太阳轮、齿圈毂与内齿圈,齿圈毂和桥壳总成。由于渐开线花键具有自动定心的作用,有利于保证连接的同心度,并且齿根部较厚,强度高,承载能力大,寿命长。为保证良好的同心定位效果,上述三处花键副均采用圆柱直齿渐开线花键连接,内外花键都是压力角30°平齿根。

6.1主动轴花键的选择及强度计算

6.1.1花键副齿数与模数的确定

花键的定心方式一般有三种,外径定心,内径定心,齿侧定心。一般情况下,推荐优先采用齿型定心,为了获得较大的定心面,一般取模数大于2.5,定心面应于花键分度圆同心,同时为了测量外径的方便,齿数应尽可能的采用偶数。 由于主动轴的最小轴径60,结合上述条件及GB/T 3478.1-1995推荐的优先选择渐开线花键模数,选模数m=5,齿数z=12,分度圆直径D=mz=60㎜

6.1.2花键副的强度计算

花键连接可以做成静连接,也可以做成动连接。对于静连接主要失效形式为齿面压溃;对于动连接主要形式为工作面磨损。本课题花键连接采用静连接,其校核计算公式如式6.1

?p?2T?[?p]?zhldm (6. 1)

式中:T—传递的转矩,N.㎜;

υ—各齿间载荷不均匀系数,一般取υ=0.7:0.8,齿数多时取偏小值; z—花键齿数;

l—齿的工作长度,㎜;

h—花键齿侧面工作高度,㎜,对于压力角30°的渐开线花键,h=m,m为模数; dm—花键平均直径,㎜,对渐开线花键dm=df,df为分度圆直径;

???p??—许用挤压应力,MPa。

取齿宽系数?d=0.8,则花键副的工作长度l=0.8×60=48㎜,取载荷不均匀系数υ=0.75,工作高度h=5,平均直径dm=60㎜,查表,取许用挤压应力???p??=100MPa,输入转矩T=11000N/m,代入式11.1可得

可见所选参数的花键副满足强度条件。

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6.2其他花键的选择

6.2.1齿圈毂与内齿圈啮合处花键的选择

由于内齿圈的直径是260㎜,所以选取模数为10,齿数为24的花键,其大径为240㎜ 用式6-1

?p?2T?[?p]?zhldm

其中取υ=0.75,z=24,h=10,dm=240㎜,l=22㎜; ;

显然,强度能够满足要求。

6.2.2齿圈毂和桥壳总成

选取模数5,齿数为20的花键,其大径为100㎜,其分度圆直径为95㎜;

?p?2T?[?p]?zhldm ;

其中取υ=0.75,z=20,h=5,dm=100㎜,l=390×0.8=312㎜; ;

显然,强度能够满足要求。

7 UG建模

7.1 UG简介

UG是Unigraphics的缩写,这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站,但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长,在PC上的应用取得了迅猛的增长,目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

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