骑马攀螺栓拆装机.doc

攀枝花学院本科毕业设计论文 摘要
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摘 要

当今社会随着我国经济的飞速发展和我国加入WTO以后汽车价格有了较大的下调从而汽车这种在以前只有少部分有钱人才能拥有的产品，渐渐走进千家万户，走进我们的生活中。随着汽车用户数量不断的增加，汽车的维修必然成为一个热门行业，汽车维修行业的升温必然促进汽车专用维修设备的需求量的增加。
骑马攀螺栓拆装机是用于拆装汽车钢板弹簧处的螺栓的，也就是汽车钢板弹簧处的U形螺栓。它的典型布置方案有：长颈、单轮轴手推车。具有接近工件、高度调整、转向和操作都很方便的特点，可适用于不同的传动结构，而且由于小的支点远离力点，因此也是消除静扭式结构中反力矩影响的一种理想结构。当今市场的螺母拆装机有很多，有的是用于大型卡车，有的用于轿车，有的用于小型卡车。由于骑马螺母拆装机的结构简单，制造成本低，电路控制也比较简单，所以很多机械制造厂都能生产，都是一种辅助产品。在市场上能买到一些通用型号的新产品。针对有些特殊的机械可以自行设计制造。
骑马螺栓拆装机由电动机、离合器、齿轮传动装置三部分组成，可能通过改变离合器的结构来改变骑马螺栓拆装机的性能等。可将离合器部分用液压来控制,使对骑马螺栓拆装机的控制更方便,可行性更高。

关键词 汽车，拆装机，U形螺栓，离合器，齿轮传动

II
攀枝花学院本科毕业设计论文 ABSTRACT

ABSTRACT

Social nowadays along with our country economy of fly to soon develop with our country joined the WTO later car price to have bigger next adjust thus a car this kind of in the past only little parts of products that the rich then can own, gradually walk into thousand 10000, walk into our lifes in.Along with the car continuous increment of customer's amount, the maintain of car by all means becomes a popular profession and the heat of car maintenance profession by all means helps the car appropriation to maintain the increment of demand of equipments.
Ride Ma3 Pan's stud bolt's dismantling to pack machine is the stud bolt which useds for dismantling to pack car steel plate spring coil of, be also a car steel plate the U form of the spring coil stud bolt.It of the typical model decoration project have:Long neck, single axle cart.Have close work piece, highly adjust, change direction and operate an all very convenient characteristics, applicably in differently spread to move structure, and because the small fulcrum keeps off dint to order, so is also cancellation quiet the twist type anti- dint Ju in the structure influence of a kind of ideal structure.The Luo mother of market dismantles to pack machine to have a lot nowadays, have plenty of to used for a large truck and have of used for a car, have of used for a small scaled truck.In order to riding Ma3 Luo2 Mu3 to dismantle structure of pack the machine simple, the manufacturing cost is low, the electric circuit control also more simple, so a lot of machine manufactories all can produce, is all kind of assistance product.It is canning buy the new product of some in general use model numbers on the market.Aim at some special machines can design a manufacturing by oneself.
Ride the horse stud bolt's dismantling to pack machine is spread by the electric motor, clutch, wheel gear to move to equip three parts to constitute, may pass structure of change the clutch to change to ride horse stud bolt to dismantle function of pack the machine etc..Can press the clutch part controls with the liquid and make more convenient to the control which rides horse stud bolt to dismantle to pack machine, the possibility is higher.

Keywords truck, dismantle to pack machine, the U form stud bolt, clutch, the wheel gear spreads to move

攀枝花学院本科毕业设计论文 目录

目 录

摘 要 I
ABSTRACT II

绪 论 1
1 任务分析和方案确定 2
1.1 设计任务分析 2
1.2 传动方案的确定 2
1.2.1 传动方案一 2
1.2.2 传动方案二 3
1.2.3 传动方案三 4
2 设计计算 6
2.1 确定最大拆装扭矩 6
2.2 运动分析和动力参数的计算 6
2.2.1 选择电动机 6
2.2.2 各轴运动参数的设计计算 7
3 带传动的设计计算 9
3.1 确定计算功率 9
3.2 初选带轮的基准直径 9
3.3 确定中心距和带的基准长度 10
4 蜗轮、蜗杆传动的设计计算 12
4.1 选择材料 12
4.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 12
4.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 13
4.4 校核齿根弯曲疲劳强度 14
4.5 热平衡核算 15
5 圆锥齿轮传动设计计算 17
5.1 选择材料，热处理方法和精度等级 17
5.2几何尺寸计算 17
5.2校核接触强度 20
5.3齿根弯曲强度校核 22
6 弹簧的设计计算 25
6.1 弹簧上所受力的分析 25
6.2 弹簧设计计算 25
7 牙嵌式离合器的设计计算 28
7.1 选择牙嵌离合器的材料，确定相关参数 28
7.2 牙嵌式离合器的设计计算 28
7.3 齿工作面挤压强度条件 28
7.4 牙齿根部的弯曲应力的校核 29
8 轴的设计计算 30
8.1 蜗轮轴的设计计算 30
8.1.1 求出蜗轮轴的力、转速、转矩，和作用在蜗轮上的力 30
8.1.2 初步确定轴的最小直径 30
8.1.3 轴的结构设计 30
8.1.4 求轴上的载荷 32
8.1.5 按弯扭合成应力校核轴的强度 33
8.2 蜗杆轴的设计计算 33
8.2.1 材料选择和受力分析 33
8.2.2 轴的初步估算轴的最小直径 34
8.2.3 轴的结构设计 34
8.2.4求轴上的载荷 35
8.3 被动轴的设计 37
8.3.1 求被动轴上的功率、转速和转矩 37
8.3.2 求作用在被动轴上的力 37
8.3.3 初步确定宙的最小直径 37
8.3.4 轴的结构设计 38
8.4 传动轴的设计 38
8.5 小锥齿轮轴的设计 39
8.5.1 求输入锥齿轮轴上的功率、转速和转矩 39
8.5.2. 初步确定轴的最小直径 39
8.5.3 轴的结构设计 39
8.6 输出轴的设计 40
8.6.1 求输出轴上的功率求输入锥齿轮轴上的功率、转速和转矩 40
8.6.2 初步确定轴的最小直径 41
8.6.3 轴的结构设计 41
8.6.4求轴上的载荷 42
8.6.5 进行扭合成应力校核轴的强度 42
9 滚动轴承和连接件的校核 44
9.1 轴承的选择和强度校核 44
9.2 各轴上键的选择及强度校核 46
9.2.1 蜗轮上键强度的校核 46
9.2.2 半离合器上键强度的校核 47
9.2.3 被动轴上键强度的校核 47
9.2.4 花键的强度校核 47
10 密封和润滑 49
结 论 50
参 考 文 献 51
致 谢 52

攀枝花学院本科毕业设计论文 绪论

绪 论

随着我国汽车工业的飞速发展和高新技术在汽车上的广泛使用，对汽车维修工作提出了越来越高的要求。为了运行车辆有良好的技术状况，维修企业的面临形势。因此，运用先进的科学技术使保修工作变得机械化、文明化，以提高劳动生产效率及维修质量，延长车辆寿命，降低维修人员的劳动强度已成为当务之急。
骑马螺母拆装机用于拆装各种汽车钢板弹簧骑马螺栓螺母的拆装，它的典型布置方案有：长颈、单轮轴手推车。具有接近工件、高度调整、转向和操作都很方便的特点，可适用于不同的传动结构，而且由于小的支点远离力点，因此也是消除静扭式结构中反力矩影响的一种理想结构。当今市场的螺母拆装机有很多，有的是用于大型卡车，有的用于轿车，有的用于小型卡车。由于骑马螺母拆装机的结构简单，制造成本低，电路控制也比较简单，所以很多机械制造厂都能生产，都是一种辅助产品。在市场上能买到一些通用型号的新产品。针对有些特殊的机械可以自行设计制造。
骑马螺栓拆装机由机电、离合器、齿轮传动装置三部分组成，可能通过改变离合器的结构来改变骑马螺栓拆装机的性能等。可将离合器部分用液压来控制,使对骑马螺栓拆装机的控制更方便,可行性更高。
在提倡科技、技术、效率的今天，维修业空前发达。在汽车维修业中，也要求有较高的技术。这些技术不仅有维修师傅的经验还要有精良的设备来辅助。现在我国私有汽车越来越多，人们在不断追求财富的同时，还提倡安全。只有精良的维修技术才能吸引更多的客户。通过不断的对维修工具的改进和使用才能不断的提高生产力，增加经济的收入。

55
攀枝花学院本科毕业设计论文 任务分析和方案确定

1 任务分析和方案确定

1.1 设计任务分析
根据题目的要求所要设计的是专门用于对汽车底盘钢板弹簧处的U形螺栓、螺母进行拆装的专业用于汽车维修的设备。汽车底盘是一般扳手难于到达的部位，因为它处于汽车的底盘位置，如果用扳手对其进行维修，难免会带来许多困难。而骑马攀螺栓拆装机就是一种专门用于对其手动难于到达位置进行螺栓、螺母拆装的机器。它所要达到是要求是能够将套筒伸入手动难于到达的部位进行对汽车的维修。
因为骑马螺栓拆装机是用作对各种汽车钢板弹簧螺栓螺母的拆装，故需要满足螺纹连接拆装设备的基本要求。为了满足螺纹连接拆装的需要，对设备有如下的基本要求：
1．要有足够的扭矩，保证能拆装该机具所对应的绝大多数螺纹连接。
2．某些设备要能控制扭矩，即能限扭，以满足重要螺纹连接的定扭装配要求
3．力求传动效率高。工作噪音低。
4．要求体积小，重量轻，机动灵活，操作简便。
5．要求支承可靠，这对大扭矩扳手来说更为重要。

1.2 传动方案的确定
1.2.1 传动方案一
因为骑马攀螺栓拆装机是用于拆装汽车钢板弹簧上的U形螺栓的，所以是汽车修理不可缺少的重要维修工具。经过老师带领去实际考察和查阅了相关资料后拟定出了三种骑马攀螺栓拆装机的三种的传动方案，图1.1是第一种传动方案。

图1.1 传动方案一

1.电动机 2.齿轮减速器 3.牙嵌式离合器 4 .传动轴 5.锥齿轮组 6 万向节
其传动路线为(扭紧)：电动机1的扭矩 皮带轮（图中未画出） 齿轮Z！ 齿轮Z2 齿轮Z3 牙嵌式离合器主从轮Z4
离合器的从动轮Z5 齿轮Z6 传动轴4 锥齿轮Z7
锥齿轮Z8 万向节6 螺母套 扭紧螺母
当螺母扭到最大扭矩时，离合器Z4在轴向有个分力将Z4向左移动，最后Z4和Z5分开，在弹簧的作用下再次啮合，在这个过程中会有冲击和噪声，会使操作人员知道螺母已经打紧了。
传动路线(扭松)：改变动机的转向就可以了。由于离合器的设计原理，在扭松的过程中，离合器不会脱开，直到螺母放扭下来。
1.2.2 传动方案二
传动方案二的传动路线如图1.2所示
图1.2 传动方案二
上图中各部分分别列于表1.1
表1.1
1
蜗杆
5
传动轴
2
蜗轮
6
锥齿轮组
3
牙嵌式离合器主动片
7
万向节
4
牙嵌式离合器的从动片
8
弹簧
扭矩的传动过程（扭紧）：
电动机 皮带轮 皮带轮带动蜗杆1 蜗杆带动蜗轮 蜗轮通过蜗轮轴带动离合器主动片3 离合器从动片 4 传动轴5 带动锥齿轮Z7 锥齿轮Z8 万向节7 螺母套 扭紧螺母。
注：图中的时机和皮带轮没有画出
螺母扭紧后，离合器在轴向的分力迫使离合器从动片向右移动，最终离合器分开，离合器分开后，从动片在弹簧的作用下向左移动，又与主动片接合，这过程中产生冲击和噪音，冲击会使螺母扭的更紧，噪音可以判断螺母是否扭紧。
扭松：
拧下螺母时，只要改变电动机的转向就行。在拧下的螺母的过程中，离合器一直啮合。
1.2.3 传动方案三
通过分析的传动方案三如图1.3所示。

图1.3 传动方案三
上图所示各部分名称如表1.2所示：
表1.2
1
电动机
7
摩擦离合器的从动片
2
皮带小轮
8
减速器箱体
3
螺母
9
传动轴
4
花键
10
锥齿轮组
5
皮带轮大轮
11
万向节
6
摩擦离合器的主动片

力矩传动过程如下：
扭紧螺母：
电动机1 皮带小轮2 皮带大轮5 花键4 摩擦离合器主动片6 摩擦离合器从动片7 齿轮Z1 齿轮
Z2 齿轮Z3 齿轮Z4 传动轴9 锥齿轮Z5 锥齿轮Z6 万向节11 螺母套 扭紧螺母。

注：1、当螺母扭紧时，可以通过摩擦离合器的打滑来判断。
2、在传动过程中，可以通过螺母3改变摩擦离合器的正压力，可以调节最终输出的扭矩。
扭松螺母：只要改变电动机的转向就可以了。
综合设计难度和实际参观内容我决定采用方案二来进行设计计算。

攀枝花学院本科毕业设计论文 设计计算

2 设计计算

2.1 确定最大拆装扭矩
螺纹连接拆装设备最大拆装扭矩的确定。最大拆装扭矩（简称最大扭矩）是螺纹连接拆装设备的设计计算的基础数据。根据表资料[5]可确定出各种螺栓拆装所需要达到的扭矩值。
1）根据工业标准，表中扭矩值为螺栓达到屈服权限70%时所测定。
2）建议锁紧值矩为：表中数值（70%－80%）。例如：M52，8.8级螺栓，则锁紧力矩为：
3） 拆松力矩为锁紧力矩的倍。例如：上例锁紧力矩为，则其拆松力矩为。
4） 扭矩计算公式。
上式中：S：拉伸强度（Mpa）； 0.8：屈服 ；70%：一般螺栓使用到屈服极限的70%时； 0.2：摩擦系数；：螺栓直径(mm)； D：螺母直径(mm)。
所以根据资料[5]便可得出各种大小的螺栓、螺母拆装时所需的力矩值。汽车钢板弹簧处的螺纹连接，其拧松力矩都大于拧紧力矩。因此最大力矩应根据拧松力矩而定。根据资料[5]上各螺纹连接的扭矩值表。因为汽车钢板弹簧处的螺纹连接处于汽车底盘处，螺纹连接可能会受到各种力而发生不同程度的变形，也会受到水或其它物质的沾染而发生锈蚀。故拆松力矩应该为锁紧力矩的1.52倍。根据设计要求选择螺栓公称直径为30mm的进行设计计算。故查表1.1查得扭矩值为588NM（螺栓，螺母强度等级为4.8材质为一般构造用钢Q235即A3）。又根据表1.1得出锁紧力矩值为：表中数值（7080）%。
故锁紧力矩为（取中间值取为75%）。= 式（2.1）
因为骑马攀螺栓拆装机的设计计算是按照最大拆装扭矩来进行设计计算的而最大拆装扭矩即为拆松扭矩故根据设计要求最大拆装扭矩为（取值为1.8）
式（2.2）

2.2 运动分析和动力参数的计算
2.2.1 选择电动机
根据上面的分析和计算得出骑马攀螺栓拆装机要求输出的扭矩值为793.8N。根据转速与功率、扭矩之间的转换公式有
式（2.3）
故只要确定出骑马攀螺栓拆装机的输出转速即可得出输出功率。根据实际实习测量得一般骑马攀螺栓拆装机的输出转速为一般为2530。故在此设计中暂选取为26r/min。这样便可得出输出功率为
式（2.4）
查资料[1]得各种传动的效率为：圆柱齿轮传动跑合好的6级精度和7级精度齿轮传动效率为0.980.99。圆锥齿轮传动跑合好的6级精度和7级精度齿轮传动效率为0.970.98。带传动（V带传动）的效率为0.920.96。蜗轮蜗杆传动的效率为0.70.75。常用联轴器的传动效率为0.970.99。以上传动效率均包括轴承传动效率。计算过程中取值均取小的值
根据上面的计算得出所设计的骑马螺栓拆装机的输出功率为2.1613kw。输出的转矩为793.8NM。根据各传动过程中的效率便可得出电动机的输出功率：
式（2.5）
式中 为锥齿轮传动的效率；为皮带传动的效率；为蜗轮蜗杆传动的效率。为电动机处联轴器的传动效率。（以上效率均包括轴承的效率在内）。
传动比的分配和电动机械的选择：
V带传动的传动比在24之间；锥齿轮传动的传动比在23；蜗轮蜗杆传动的传动比在840之间。故初步选择V带传动的传动比为2，锥齿轮传动的传动比选为3，蜗蜗轮蜗杆传动的传动比选为8。故总的传动比为。因为输出转速为26r/min，所以可以初步算出所需电机的转速为。根据资料[1]表2—8查Y系列三相异步电动机可选择电动机型号为Y112M—4的电动机，它的同步转速为1500r/min，满载转速为1440r/min，功率为4kw。
2.2.2 各轴运动参数的设计计算
骑马攀螺栓拆装机采用的是通用电动机，取电动机功率为设计功率。
所发各轴的数据计算如下：

1轴（电动机轴）
，，
2轴（蜗杆轴）
，，
3轴（蜗轮轴）
，

4、5（被动轴和滑键轴）
由于轴4、5是用花键与轴3连在一起的，所以功率，转速和转矩相同。
6 轴（输出轴）
，
。输出的转矩和功率均大于初步计算时的值，故所选择电动机合适。

综合上面各轴的计算各轴的运动参数列为表2.2如下所示：

表2.1 各轴的运动参数

轴名称
功率KW
转速（）
转矩
电机轴
4
1440

蜗杆轴
3．92
720

蜗轮轴
2．744
90

被动轴
2.744
90

滑键轴
2．744
90

输出轴
2．66
30

攀枝花学院本科毕业设计论文 带传动的设计计算

3 带传动的设计计算

3.1 确定计算功率
因为V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，并且V带传动结构较紧凑，以及V带多已标准化所以带传动部分选择V带传动。
带传动的主要失效形式即为打滑和疲劳破坏。因此，带传动的设计准则为：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
计算功率是根据传递的功率P，并考虑到载荷性质和每天运转的时间长短等因素的影响而定的。即
式（3.1）
式中：—计算功率，单位为KW；
—传递的额定功率（例如电动机的额定功率），单位为KW；
—工作情况系数。见资料[2]。
查资料[2]得取为1.2，故=。
小带轮的转速即为电动机的转速，即为。
根据小带轮的转速和计算功率由资料[2]上图8—8和图8—9选定带型。
查图8—8，8—9得出，所选取带型为普通V带A型。

3.2 初选带轮的基准直径
1） 初选小带轮的基准直径，根据V带的截型，参考资料[2]表8—3及表8—7选取，为了提高V带的寿命，宜选取较大的直径。
故查表8—3及表8—7初选小带轮外径为105.5mm。基准直径为100mm。
2) 验算带的速度 根据式
， 式（3.2）
式中：、 —分别为主、从动轮的圆周速度，单位为m/s；
、—主动轮和从动轮的转速，单位为r/min.；
、—主动轮和从动轮的节圆直径，可用、近似代换，单位为mm。
即有：
因为在一般传动当中，因滑动率并不大（），故可以不予考虑，而取传动比为，故=。查表8—7圆整为200mm。为205.5mm。
故有。

3.3 确定中心距和带的基准长度
因为设计中未给出两轮的中心距，可根据传动的结构需要初步确定中心距，取
即为0.7(100+212)<<2(100+212218.4<<624
根据计算值和实际的情况初步确定中心距为350mm。
按带传动的几何关系，按

根据由表8—2中选取和相近的V带的基准长度，故查表8—2得出=1250mm。再根据来计算实际中心距。由于V带传动的中心距一般是可以调整的，故可采用下式作近似计算，即
式（3.3）
考虑安装调整和补偿预紧力（如带伸长而松弛后的张紧）的需要，中心距的变动范围为：=；
=。
大、小带轮图见图3.1

图3.1 大、小带轮图

攀枝花学院本科毕业设计论文 蜗轮、蜗杆传动的设计计算

4 蜗轮、蜗杆传动的设计计算

4.1 选择材料
根据推荐，采用普通渐开线蜗杆（ZI）
考虑到蜗杆的转速不大中等速度，故蜗杆用45钢。因希望效率高耐磨性好故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSnP1,金属模铸造 ，为了节约贵重金属，仅齿面用青铜制造，而轮芯用铸铁HT200。

4.2 按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，由资料[1]式11—12得传动中心矩为
] 式（4.1）
1） 确定作用在蜗轮上的转矩
按＝4，估取效率，则

2） 确定载荷系数K
因工作载荷有微小的振动故取为1.3；由资料[1]式11－5选取使用系数＝1.15；由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数；则
式（4.2）
3) 确定弹性影响系数
因为选用的是铸锡磷青铜与蜗杆相配故
4) 确定接触系数
先设分度圆直径和传动中心距之比从资料[1]图11-18中可查得。
5）根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC,可从表11-7中查得蜗杆许用应力。

h ， 式（4.3）
寿命系数
则
6）计算中心距

式（4.4）
根据资料[2]表13－4－8取中心距为160mm，因，故取模数，蜗杆分度圆直径。这时，从资料[1]图11－18中可查得接触系数，〈因为因此以上计算结果可用。

4.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸
1）蜗杆
轴向齿距
直径系数q=10 齿顶圆直径
齿顶圆
齿根圆
根据资料[2]表13－4－6查得分度圆导程角
蜗杆轴向齿厚。
2）蜗轮
查资料[2]表13－4—8蜗轮齿数取31；变位系数
验算传动比，这时传动误差为能够用。
蜗轮分度圆直径 mm
蜗轮喉圆直径 mm
蜗轮齿根圆直径 mm
蜗轮咽喉母圆半径
根据资料[2]表13—4—10计算蜗轮的轮沿的宽度b=，即
b=
3）蜗轮的结构设计
查资料[2]表13—4—69选用轮箍式的蜗轮结构。齿圈与轮心采用H7/r6配合。并加装6个紧定螺钉，以增强联接的可靠性。结构图见图3.2 。

图4.1 蜗轮结构图

4.4 校核齿根弯曲疲劳强度
根据 式（4.5）
当量齿数 式（4.6）
根据 从资料[1]图11—19中可查出齿形系数
螺旋角系数.
许用弯曲应力
从表11—8中查的由2CuSn10 制造的蜗轮的基本许用应力为
寿命系数
式（4.7）

弯曲强度满足要求。

4.5 热平衡核算
蜗杆传动由于效率低，所以工作时发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使没头润滑稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以必须根据单位时间内的发热量等于同时间内的散热量的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定地处于规定的范围之内。
式（4.8）
取

由于摩擦损耗的功率，则产生的热流量（单位为1W＝1J/S）为

以自然冷却的方式，从我箱体外壁散发到周围空气中去的热流量（单位为1W＝1J/S）为

上面各式中：—箱体的表面传热系数，可取＝（8.1517.5）。
S—内表面能被润滑油所飞溅到而外表面又可以为周围空气所冷却的箱体的表面面积，单位为。
—油的工作温度，一般限制在60，最高不超过。
—周围空气的温度，常温情况可取20。
故散热条件能够满足要求。
攀枝花学院本科毕业设计论文 圆锥齿轮传动的设计计算

5 圆锥齿轮传动设计计算

5.1 选择材料，热处理方法和精度等级
已知锥齿轮的输入转扭，传动比，转速。在整个骑马螺母拆装机中锥齿轮在扭矩传动过程中受到最大的扭矩，所以选用大小齿轮的材料都为20，硬度为56~62HRC，由参考资料[8]图8-3-9-8（d）查得；由参考资料[8]图8-3-9（d）查得，采用7级精度，齿面粗糙度
选用直齿齿轮，按接触强度初步设计计算，即：
式（5.1）
（本小节所有参数来自参考资料[8]）
表5.1
载荷系数

表8-3-88
齿宽系数

表8-3-85
许用接触应力

表8-3-88
材料配对系数

表8-3-28
根据表3.1，初算结果

5.2几何尺寸计算
按资料[8]表8—3—85
齿数：
取，，取齿数互质取，
分锥角：

模数：
，取
即

齿宽中点分度圆直径：

外锥距：

中锥距：

齿宽：
，取
齿顶高：

齿根高：

顶圆直径：

齿根角：
齿顶角：

顶锥角：

根锥角：

冠顶距：

安装距：
取，
考虑齿轮结构情况，以及轮冠距H后测量方便。

分度圆齿厚：

分度圆弦齿厚：

分度圆弦齿高：

当量齿数：

当量齿轮分度圆直径：

齿宽中点齿顶高：

当量齿轮顶圆直径：

齿宽中点模数：

当量齿轮基圆直径：

啮合线长度：

端面重合度：

5.2校核接触强度
按表8—3—89进行接触强度计算。
强度条件：
计算接触应力： 式（5.2）
式中：设计参数均来自参考资料[8]
表5.2
节点区域系数

查图8—3—36
弹性系数

查表8—3—34
重合度系数

查图8—3—12
螺纹角系数

查图8—3—13
锥齿轮系数

查表8—3—89

查表8—3—31

查表8—3—90
（查表8—3—89）
（查表8—3—89）
式中：

表5.3

查表8—3—99

查图8—3—35

查表8—3—90

查表8—3—90

查表8—3—90
根据表5.3则：
（见表8—3—89和表8—3—91）
（见表8—3—92）
则：

许用接触应力：

表5.4

查图8—3—23

查图8—3—19

查图8—3—21

按查图8—3—21

查表8—3—89

根据表3.4，则
所以有：，满足接触强度

5.3 齿根弯曲强度校核
强度条件：
计算齿根应力：
按照表5.5则有：

许用接触应力： 按照表5.6 可得：
所以，齿根弯曲强度完全能够满足要求。
其结构图如图5.1所示：

表5.5

查表8—3—89

查表8—3—92

查表8—3—89

查图8—3—37

查图8—3—38

查图8—3—39

查图8—3—14

查表8—3—93
表5.6

查表8—3—93

查表8—3—93

查图8—3—25

按查图8—3—26

查图8—3—24

图5.1 锥齿轮图

攀枝花学院本科毕业设计论文 弹簧的设计计算

6 弹簧的设计计算

6.1 弹簧上所受力的分析
因为弹簧是用于支撑牙嵌式离合器的被动半块的，所以弹簧的设计计算 应根据牙嵌式离合器上所承受的扭矩和力来确定弹簧的受力。根据资料[12]可得下式：
式（6.1）
式中：
—弹簧反力；
—离合器牙面的工作半径；
—离合器牙面的倾斜角；
—离合器牙面间的摩擦角；
—被动滑块键联接的工作半径；
—键间摩擦系数，可取
上式就是控制扭矩的计算式。当蜗轮的输出扭矩最大时有，所以设计时要求当蜗轮轴的输出扭矩大于时要求牙嵌式离合器要分开，故取滑键轴的输出扭矩设为300。从而达到限扭的目的。故可求得在此时弹簧的反力。即：

得出 式（6.2）
式（6.3）

6.2 弹簧设计计算
在弹簧设计时，根据弹簧的最大载荷、最大变形、以及结构要求（安装空间对弹簧尺寸的限制）等来决定弹簧丝的直径、弹簧中径、工作圈数、弹簧的螺旋升角和