水上自行车设计说明书(8)

水上自行车设计说明书

查图10-21得?Hlim1=580Mpa, ?Hlim2=550 Mpa 查图10-20得

?Flim1=450Mpa, ?Flim2=380Mpa

（2）计算应力循环次数N，确定寿命系数kHN,kFN

N1=60n3jLh =60×269.66×1×（2×8×300×5）=3.883×108 N2=N1/u=3.883×108/3=1.294×108 查图10—19得kHN1=0.96,kHN2=0.98 （3）计算接触许用应力

取SHmin?1 SFmin?1.4 由许用应力接触疲劳应力公式

［σH］1=kHN1×σHlim1=556.8MPa

SHkHN2×σHlim2=539MPa

SH［σH］2=查图10-18得kFE1=0.89 kFE2=0.91

σFlim1×kFE1450×0.89［σF］===286.07MPa 1SF1.4σFlim2×kFE2380×0.91［σF］===247MPa 2SF1.45.初步计算齿轮的主要尺寸

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算

按式（10—26）试算，即

KtTZEdt≥2.92·2φ（φR）uσHR10.5确定个参数值 （1）试选载荷系数K=1.3 （2）计算小齿轮传递的转矩

32[]

T1=9.55×106×P/n3=9.55×106×4.9/269.66 =1.74×104N·mm

（3）材料弹性影响系数

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由《机械设计》表10-6取 ZE=189.8MPa （4）试算小齿轮分度圆直径d1t

3232KtTZEdt≥2.92·2φ（φR）uσHR10.5（5）计算圆周速度 v=

[]1.3×1.74×104189.8·=2.92=47.53mm 20.3×（10.5×0.3）×3539πd1tn2π×47.53×269.66==0.671m/s

60?100060×1000因为有轻微震动，查表10-2得KA=1.25。根据v=0.67m/s,8级精度，由图10—8查得动载系数

KV=1.03；

故载荷系数

K=KA*KV*KHα*KHβ=1.25×1.03×1×1.2=1.545 （6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 由式（10—10a）得

d1=d1tK/Kt=47.53?1.545/1.3mm=50.34mm

50.34=42.789mm

计算大端模数m

m ?33d150.34=mm=1.94 mm 26z16. 齿根弯曲疲劳强度设计

由式(10—23) mn≥确定计算参数

（1）计算载荷系数

由表10-9查得KHβbe=1.25 则KFβ=1.5 KHβbe=1.875 K=KAKVKFαKFβ=1.25×1.03×1×1.875=2.414 （2）齿形系数和应力修正系数

因为齿形系数和应力修正系数按当量齿数zv?z算。其中 cos?34KT22φ（φR）z1R1?0.5YY·FaSa σF?u2?1?27

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查表10-5 齿形系数 YFa1=2.57；YFa2=2.06

应力修正系数 Ysa1=1.60；Ysa2=1.97

YY（3）计算大、小齿轮的FaSa并加以比较

σFYFa1YSa12.57?1.60==0.01437 286.07σF1[][]YFa2YSa22.06?1.97==0.01643

247?σF?2 大齿轮的数值大。 （4）设计计算

mn≥

34KT22φ（φR）z1R10.5YY·FaSa u2+1σF[]2 =

34×2.414×1.74×1040.3×（10.5×0.3）×26×3+122×0.01643=1.812

对比计算结果，可取由弯曲强度算得的模数1.812并就近圆整为标准值m=2mm 按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=50.34mm，

算出小齿轮齿数 Z1=d1/m=50.34/2=25.17取Z1=25 大齿轮齿数 Z2=3x25=75

7.几何尺寸计算

（1）计算分度圆直径

d1=m·Z=2×25=50 mm d2=m·Z1=2×75=150mm （2）计算锥距

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d12d22u2?1R=（）?=79.06 （）?d1222（3）计算齿轮宽度

b= R·φR=79.06x0.3=23.7 取B2=30mm B1=25mm

8.总设计参数

参数名称 大端模数m 齿数比u 齿数z 分锥角? 分度圆直径d/mm 锥距R/mm 齿宽b/mm 小轮 大轮 1.5 u?3.8 z1=17 z2?64 ?1?14.8756 d1?25.5 R?49.6645 ?2?75.1243 d2?96 b?15 取b?10 齿宽中点分度圆直径dm 齿宽中点模数mm 高变位因子? dm1?22.933 mm?1.349 x1?0.4278dm2?86.335 x2?-0.4278切向变位因子xt 大端齿顶高ha 大端齿根高hf xt1?0.04 xt2??0.04 ha2?0.8583ha1?2.1417 hf1?1.1583hf2?2.4417 29

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大端齿高h h?2.2 大端齿顶圆直径da 齿根角?f da1?29.6398 da2?96.4407 ?f1?1.336 ?f2?2.8146 齿顶角?a 顶锥角δa 根锥角?f 冠顶距AK 大端分度圆齿厚s 大端分度圆弦齿厚s ?a1?2.8146 ?a2?1.336 ?a2?76.4603 ?f2?72.3097 AK2?11.92 ?a1?17.6902 ?f1?13.5396 AK1?47.45 s1?2.8833 s1?2.8828 s2?1.829 s2?1.8288 大端分度圆弦齿高h h1?2.22 h2?0.8605

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