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1、焊接变位机计算书一. 选用倾斜驱动电机GSAF97R 5d Y 0.75 4P 1223 M3-B90 270输出转矩:4323N m输出转速：1.1r/min选用回转驱动电机：GSAF87R 57- Y0.18 4P- 3872 M5 B-C 70 270输出转矩:2218N m 输出转速:1.1r/min二. 倾斜轴的计算：由于载重物5000Kg重心距300mm驱动电机转矩为：9.8 x 5000X 300-()x ( 02* 1 2)=4200N m许用扭转剪应力：45号钢，=40N/mrh扭矩：T= cX初步确定齿轮参数2 x (022)=15130Nm轴端直径：d，叩竿严所以倾斜轴径
2、取80 mm.1)按接触强度初步确定中心距 a由图 14-1-21C 查得 Hifmi=610N/mrh(HB=210)HHm =600 N/mm(HB=200)小齿轮传递的扭矩：T1=4323Nm齿宽系数:参考表14-1-62选取db _90 -=320 d1=0.281_b a = a=90/720=0.13取综合系数,K=1.4,由接触强度的公式:a=484x (3.5+1)=484X 4.51 .443232)初步确定模数m ,齿数z,分度圆直径d,齿宽b参考表 14-1-3，取 m1=0.01a=0.01 X 720=7.2mmKT 1 ( u 1 )取 m =8mm,Z=40,乙=
3、uZ2 =3.5 X 40=140由接触强度的公式：d1=7683 d 0.136003.5=725mm取 a=720mm H l im u3 /1.4 4323(3.5 1 )768 X 0.28600 23.5=327mm圆整取 d1=320mm,d=1120mm.b1=90mm,lb=80mm.3) 初校弯曲强度；由弯曲强度的公式查图得 Ffmi=240N/m(4) 接触疲劳强度的校核 分度圆上的圆周力FtFt=2000T1/d仁4323 X 2000/320=27018N 使用系数按表14-1-64，取kA=1.25。(HB=210)卩砒=220N/mrh(HB=200)YFa1=2.
4、4 Y Fa2=216d =0.283 ： KT lYFal3 , j.4 43232.4m=12.1 FifmZ 12 d =12.1220402 0.28 =6.39mm现选用m. =8mm所以弯曲强度初校通过。由表 14-1-67, Z =3Z八4 2.1/3 =0.796Z，由式 14-1-69）接触强度计算的螺旋角系数10) 计算接触应力由表 14-1-63 ,H 1鵠2KaKvKh Kh ZhZeZ z= J232O8(0；1.25 1.0 1.31 1.36 2.5 1898 0.796 1=656 N/mm2d1buKaKvKh Kh ZhZeZ Z= J270驚5051.25
5、 1.0 1.28 1.36 2.5 1898 1.0 0.796=316.9 N/mm211) 接触强度计算的寿命系数Zn由表 14-1-68 ,Ne1 =60 nt=60 x 1X 0.314 x 360X 10X 24x 0.5=8.14 x 105Ne2= Ne1/u=8.14 X 105/3.5=2.32 X 105Ne1 6X 105N e2 v 6X 105ZN1=(3.5 X 108/ N e1) 0.0738 =(3.5 X 108/8.14 X 105) 0.0738 = 1.56ZN2 =1.612) 最小安全系数 SHmin,SFmin 由表 14-1-69，取 min
6、 =1.0 ,SFmin=1.413) 润滑剂系数ZL由图 14-1-22 查得 ZL1 =Zl2=1.514）速度系数乙由图 14-1-23，按 vv 1m/s 查得 Zv1=Zv2=0.915）粗糙度系数Zr大小齿轮的齿面粗糙度取为；Rz1=Rz2=3.2 m,由式14-1-7R Z 1 R Z 23 /1003.23.2 3 / 100Rz100 =2a=2720 h.66 m由图 14-1-24，查得 Zr1=Zr2=0.9516）齿面工作硬化系数Zw、HB 130由式 14-1-8 Z w 1 =Zw2 = 1.2-1700= 1.2- （ 220-130）/1700=1.117）接
7、触强度计算的尺寸系数Zx取 Zx1=Zx2 = 118）许用接触应力HP由表 14-1-63，HlfmN1HP 1 = Sh minZL1ZV1ZR1ZW1ZX161?0.56 1.5 0.9 0.95 1.1 1.0=1342.46 N/mm2HlfmZN1HP2 =印 minZL1ZV1ZR1ZW1ZX1600 1.6=1.01.5 0.9 0.95 1.1 1.0=1354N/mm19）接触强度判断H V HP,所以接触强度校核通过（5）弯曲疲劳强度的校核1）弯曲强渡计算的齿向载荷分布系数 Kf由表 14-1-9 , h=2.25mn =2.25 x 8=18mm(b/h)2(80/18
8、)2由式 14-1-10 N= 1 (b/h) (b/h)2 = 1 (80/18) (80/18)2 =.8由式 14-1-9 , Kf = ( Kh ) 2 = 1.28 0.80 = 1.222) 应力修正系数Ysa由图 14-1-27，查得 Ysa1=1.66，Ysa2 =1.813) 弯曲强度计算的重合度系数Y由式14-1-11，Y =0.25+0.75/=0.25+0.75/2.1=0.6074) 弯曲强度计算的螺旋角系数Y由式 4-1-12，Y =1 5）计算齿根应力FF1=umtrK aKvKf Kf Yf 1丫$31丫丫鵲8 1.25 1 1.24 1.36 2.4 1.66
9、 0.607 1= 191.3N/mm，2 =絆人心Yf “丫丫謎 1.25 1 1.22 1.36 2.16 1.81 0.607 1=207.8 N/mm26）弯曲强度计算的寿命系数Ynt由接触疲劳强度校核算得Ne1 =8.14 x 105 , Ne2 = 2.32 x 105查表14-1-73 Y nt1=(310 6)0.16=(3 10658.14 100.16= 1.23NT 2 =(3 10N e)0.16=(3 1062.32 105)0.16 = 1.517）相对齿根圆角敏感系数 Y relT ,由图 14-1-30, Y relT1= YrelT2 二 18）相对齿根表面状
10、况系数Y RrelTYRreiTi 二YRreiT2=1.674-0.529（R 乙+1） 0J=1.674-0.529（3.2+1） = 1.069）弯曲强度计算的尺寸系数 Yx由图 14-1-31 查得，YX1= Yx2=0.9710）许用齿根应力FP由表 14-1-70FP1Flfm 1YST Ynt 1、Sf minY relT 1 Y RrelT 1YX 1240 20 1.2321.41 1.06 0.97=434N/mrfiFP2Flfm :t Ynt 2 、#sF minY relT 2 Y RrelT 2 Y x 2220 2.0 1.511.41 1.06 0.97=487
11、.9 N/mm211）弯曲强度判断F1 v fp1 , f v fp所以弯曲强度校核通过。四. 齿轮紧固螺栓的校和螺栓的许用应力 =s/2.5 = 400/2.5 = 160MPa=Q/A= 2M/8DoA= 2X 15130X 103/8 x 140X 百 20=86 Mpav所以螺栓的剪切强度够。五. 变位机力矩校核 由工件产生的最大重力矩:5000X 9.8 x 0.3=14700 N m变位机倾斜轴以下重1230Kg，假定重心离轴心1000mm那么力矩为：1230X 9.8 x 仁 12054 N - m 14700N- m所以当工件大于 4000 Kg 时，应在焊接变位机方钢机座加约
12、 300 Kg 的配重。 （相当于在两侧机座方钢内加直径 100的圆钢）。三. 大小齿轮的计算(1)齿轮类型；大小齿轮采用标准圆柱直齿轮(2)材料：小齿轮：45调质处理，HB210250大齿轮：45调质处理，HB2002503)动载系数 Kv查图 14-1-17 v z1/100=0.007 取 KV=1.04)齿向载荷分布系数KH按8级精度，非对称支承，装配时对研跑合查表14-1-65bKH =1.23+0.36 ( d1 ) 2+0.61 X 10 3 4 5 6 7 8b= 1.23+0.36(80/320) 2+0.61 X 10 3 X 80=1.35)齿间载荷分配系数Kh ,Kf由表 14-1-9 , r =2.1由图 14-1-19 查得 KH = KF =1.366)节点区域系数Zh由图 14-1-20，查得 Zh=2.57)弹性系数ZE由表14-1-66查得钢对钢的Ze=189.8 . N/mm28)接触强度计算的重合度系数 Z
