关龙飞毕业设计
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简易手推剪草机设计
关龙飞
(西南林业大学机械与交通学院,云南昆明650224)
摘要:本设计为手动剪草机的设计,针对以人力为主驱动源,达到最大化利用资源,减少对能源的依赖。
依照这个思路设计了一种异于现市场的家庭式剪草机。
整个剪草机由齿轮传动部分、机架部分和刀具部分,剪草机构及端面凸轮机构的连接框架,传动机构与剪草机构相连接。
设计齿轮传动手动剪草机,有车刀的设计,且将实物制作出来。
其特点在于:所述的剪草机构由车刀构成;所述的传动机构与剪草机构的连接为齿轮与剪草机构车刀的转轴连接。
手动剪草机特别适合于小面积草坪的割草处理,与现有的设有的剪草机相比,它的体积小,操作轻便,使用安全,可靠,便于维修,保养简单,环保型,低噪音,无动力,对减少噪音有着积极的意义。
起动容易,适用于庭园草坪,剪草的同时又可锻炼身体。
关键词:手动剪草机环保与健康往复式切割
Hands Push Type Lawnmowers
GUAN Long-fei
(Transportation Machinery and Civil Engineering Institute, Southwest Forestry University,
Kunming, 650224, China)
Abstract:The design of manual lawn machine,The present paper reports a design of manual lawn machine.Aimed at with manpower as mainly drivce source to attain to the most optimization of resource.And reduce the dependent on source.Depending on the thought,a sort of lawn machine consist of the part of two level chain drive.frame part and tool part,as well as the joint frames of law mechanism and hand spike mechanism.drive mechanism and the lawn mechanism.The narrate lawn mechanism is composed of hob;the narrated joint of drive mechanism and mower mechanism is the joint of gear and the rotate axis of mower hob.The content of the design include the design of hob,chain drives,frame.Alawn machine is produced at last.manuallawn machine suits for the process of small are lawn particularly.The charateristics include its small volume,easy to operate,safety,credibility,convenient toservice.maintent is simple,the style ofyawp pollution.Its jump-start easy which fit for cartilage lawn,at the same time of mowing which can take exercise our body.
Keywords: manual lawn machine;environment protection and aelth;spira cutting
目录
1绪论 (1)
1.1剪草机的发展 (1)
1.2铲平的用途及适用范围 (1)
1.3国内外研究现状 (2)
1.3.1国内外发展概述 (2)
1.3.2常见的剪草机械分类 (3)
1.3.3常见几种剪草机械剪草原理 (3)
2设计方案的选择 (5)
2.1若干可行方案的比较 (5)
2.1.1手推式剪草机的工作设计方案 (5)
2.2.2其他工作设计方案的比较 (5)
2.3关键问题及其解决方法 (7)
2.3.1增速机构的设计选择 (7)
2.3.2几种增速方式的实现比较 (7)
2.4 机构的功能特点 (10)
2.5 机构设计与用户的一致性分析 (10)
3 设计计算说明书 (11)
3.1设计方案论证 (11)
3.1.1手推式剪草机的设计原理 (11)
3.1.2方案的选择 (12)
3.2总体设计参数 (13)
3.2.1手推式剪草机的总体设计参数 (13)
3.2.2手推式剪草机的刀具设计参数 (13)
3.3齿轮的计算部分 (13)
3.3.1机构的动力计算 (13)
3.3.2齿轮设计思路及要求 (14)
3.3.3 齿轮设计过程 (15)
3.4轴的计算部分 (19)
3.4.1手推式剪草机中轴的设计 (19)
3.4.2手推式剪草机中轴2的设计 (20)
4总结 (23)
4.1剪草机的使用方法 (23)
4.2剪草前应注意的事项 (23)
参考文献 (24)
指导教师简介 (25)
致谢 (26)
1绪论
1.1剪草机的发展
剪草机械至今已有100多年的历史,目前人们普遍使用的是电动剪草机械。
由于剪草机械多在人口密集的地区作业,流动性大对机械的振动噪音废气排放质量指标要求比较高。
现在的剪草机多使用内燃机作动力,排气的污染量相对于汽车的相对较少,但其噪音的危害却很大。
美国EPA及欧盟对割草机邓勇发动机的排放均有相应的法制;德国还出台了控制噪声污染的法规;欧盟一些城市推出过引导性的计划,通过税收优惠及奖励等措施鼓励绿色经营者以加速环保技术的发展。
手推式剪草机主要利用滚动的轮子带动机械运动。
手推式剪草机的结构简单。
连接平稳.噪音极小,并且操作简单,既给人们带来了方便,也给人们带来了舒适,安静的环境。
1.2铲平的用途及适用范围
目前市面上的剪草机大多需要动力引擎,这会产生较大的噪音,带来环境的污染,在办公室的学习的地方,这种需要动力引擎的剪草机就显得非常不受欢迎。
由于动力引擎剪草机有动力装置,保养,维护的费用不较高;同事动力引擎剪草机主要依靠于刀片的高速旋转拔草排出,因此对整机的安全性要求比较高,操作时也会给人原谅带来强烈的震动,是操作很不舒服,虽然,动力剪草机的效率较高,剪草效果较好,但是,其价格也比较昂贵,就目前来说,一般的用户难以接受。
通过市场调查,我们决定设计一种无动力引擎驱动,无噪音污染,剪草高度可调节,轻便简洁,操作方便和美观实用适用的剪草机。
该产品主要用于家用,及面积不大的草坪修剪,无引擎,可谓绿色环保的剪草机。
对提倡环保的地域,是理想的剪草工具。
1.3国内外研究现状
1.3.1国内外发展概述
19世纪中叶,大部分的草坪还在使用镰刀来割草或放牧牛羊来保持草地整齐性。
随着高尔夫球,网球及足球等运动的兴起,保持完善的草地做运动场便成为当务之急。
英国人Edwin Budding利用旋转式机械工作的原理发明了滚刀式剪草机,该产品的问世在英国受到了广泛的欢迎,随后传入美国。
1868年美国第一台剪草机取得专利,美国的草坪业也由此起步。
不过几年,便有37项有关剪草机的发明获得专利.到1881年,总共有4万多台剪草机被生产和销售。
最初的剪草机均为人力驱动;1890年,在英国开始设计有驱动的剪草机。
从最初的蒸汽动力驱动发展到小型内燃机动力驱动;1909年,美国科学家Lenoi取得了动力型机械式剪草机专利,尽管剪草机由汽油机驱动,但整个装置仍有马拉行走。
在草坪修剪机械发展的历史上。
第二是世界大战是一个转折点。
在20世纪30年代前后,每年生产的各类剪草机数量大约在3万台左右。
战后,美国经济得到复兴,允许现役军人低价买房不付现金,大批建设房屋并出售,促使草坪修剪机械得到迅速的发展,生产量急剧上升,947年达到36万台,1974年达700万台。
0世纪70年代后期开始,剪草机的市场销量逐渐趋向饱和,但每年仍保持在500-600万台的销量.剪草机在数量增加的同时,其性能也在不断的改进。
1950年,美国第一台无线操纵的剪草机诞生,1978年,Clarence Noke研制出了一种可进行草坪修剪编辑程序的剪草机;29世纪80年代,一些性的草坪设备又投放市场,如Mulching mower,Shredder,Lawndethatcher,String trimmer等,以及清洁草坪的Blower,Lawn vacunum,Lawn sweeper。
到了80年代后期,string trimmer被认为是一件普通的家庭用具。
我国生产剪草机起步比较晚,生产企业规模普遍较小,产品用途单一,品种数量少,远不能满足需求,而且质量与发达国家的相比也有很大差距。
所以长期以来,草坪修剪机销量在3万台左右,其中80%为进口;2000年我国各类草坪机械保有量达到13万台,剪草机进口量在3.16万台左右;近两年,草坪机械平均每年增长率达30%左右,国内每年草坪机械的销量总额大约在1.2亿~1.3亿元人民币,其中从国外进口的机械占85%,国内自行生产的产品占15%左右,其合计销量约在1
万台左右。
1.3.2常见的剪草机械分类
剪草机械按动力可以划分为机动和人推两类。
按动力又可划分为柴油机,汽油机和电动力三种。
其中以小型汽油机作为动力比较普遍,而柴油机多用于大型的剪草机械,如牧场的割草机;按剪草是刀片运动的方式可分为滚刀式,旋刀式和剪刀式三种;按切割器形状可分为旋刀式,滚刀式,往复刀式和甩刀式等;按驾驶形式分类,可分为推动式,自行式,坐骑式,拖拉式等。
剪草机的剪草幅宽一般为400~1000mm,剪草高度从15~100有几个调节档位。
1.3.3常见几种剪草机械剪草原理
(1)滚刀式剪草机
其由带有刀片的滚筒和不动的床刀组成。
滚刀的形状像一个圆柱鼠笼,切割刀成螺旋形安装在圆柱表面,滚刀旋转带动草茎相对于底刀产生一个逐渐切割的滑动剪切而将草茎剪断。
滚刀式剪草机剪草的质量取决于滚刀上刀片数和滚刀的转速,滚刀上刀片数越多单位。
长度进行中切割的次数就越多,切下的草也越细,滚刀的刀片数一般为3~12片不等;滚刀转速越高,切下的草也越细。
滚刀式剪草机是高质量草坪最常用的剪草机型,适用于高3~80mm的草坪,其价格昂贵,维护保养要求严格。
(2)旋刀式剪草机
旋刀式剪草机是由横向悬挂在直立轴上的刀片高速旋转打切草的上部分叶片。
其工作装置为一长条形剪草机或多把剪草刀在水平刀盘上,高速旋转的刀刃与草茎碰撞而将其割断,为无支承切割。
刀刃的后面是类风叶形状,在高速旋转下,对地面形成一定的真空将草茎吹成直立状态,便于切割并与罩壳相结合,形成涡流将割下的碎草送人集草装置或从罩壳出口喷出撒到草坪,适合25到80mm范围内剪草,它的价格相对比较低,保养、维修和使用都很方便,是国内外目前最流行的剪草机。
(3)甩刀式剪草机
甩刀式剪草机切割装置由多把垂直地面的刀片铰接组成的旋轴上,当高速旋转时,在离心力的作用下,其刀片像垂直于轴心的甩刀,端部刀刃不断的冲击切割草茎。
由于刀片与刀轴或刀盘为铰接,当碰到坚硬冲击不断的物体时可以避让而不致损坏机器。
(4)甩绳式剪草机
甩绳式剪草机工作装置是由一个内装尼龙绳的打草盘、背向人的保护罩组成。
当打草盘高速旋转时,露在外面上网尼龙绳在离心力的作用下,像一束伸直的刀刃快速装机草茎而切割断草。
由于尼龙绳是柔性的,其撞击障碍物时退让,不会损坏机器本身,也不会对障碍物有较大的破坏。
2设计方案的选择
2.1若干可行方案的比较
2.1.1手推式剪草机的工作设计方案
本设计的手推式剪草机首先要通过一个传力构件将人力传递出去。
为了让操作者在正常行走的速度下操作,传递出去的力应通过增速机构继续传递。
因执修剪草动作刀片的相对运动方向与人行进的方向垂直,经前面增速机构传递过来的运动都需要在经过一级转换机构传递到执行构件。
通过分析得到手推式剪草机的组成框图,如图2.1.1所示。
图2.1.1手推式剪草机的组成框图
2.2.2其他工作设计方案的比较
能实现手推式草坪修剪功能的技术原理比较多,但各有利弊,具体分析如下:(1)用脚驱动
用脚驱动时,一般操作者都需要站立在或坐在被驱动的机器上用力,这样所设计的修草机,除了要完成剪草动作外,还要承受操作者的自重,且要有方向控制装置,是机器结构复杂,尺寸较大,不适合小面积草坪的使用。
(2)用手驱动
用手驱动,可避免用脚驱动时存在的问题,使所设计的机器小巧,且可灵活操作。
因此,我们选择设计手推式剪草机。
(3)用割得方式
即用刀将草截断。
但草柔软,且一端自由,采取割得方式将草截断比较难实现。
(4)用打的方式
即用刀片或打草绳将草打断。
用此法修草时所需的速度非常高,以其在草还没被打倒之前将草剪断,这样的修草产品已有,但效果不是很好。
(5)用剪的方式
即用刀将草剪断,用两个刀片作相对运动的原理较易剪草剪断,且不需要很高的速度。
因此,我们选择设计成手动式剪草机。
手动的形式又分为手摇动和手推式两种。
机械容易实现的是简单的转动和往复的直线运动,如果用手摇动手柄实现执行构件的往复移动,由于剪草机还需要人力推向向前行进,操作者要完成的动作过多,操作不便。
而要使操作者只通过简单的操作即可完成剪草动作,可以用手推剪草机向前行驶,靠剪草机轮子的转动将转动运动转变为房屋运动而输出到执行构件。
显然设计成手动式是合理可行的。
根据所查资料,可选用组合变异法构成初步方案。
有前面的分析可知,手动式草坪机只需要一项运动形式变换功能,所以,不必列出矩阵表后构型。
实现转动到直线往复移动变换功能最简单的机构为曲柄滑块机构,直线推杆盘状凸轮机构和齿轮条机构,如图1-3所示。
1曲柄滑块机构 2直动推杆盘状凸轮机构
图1-3 简单机构图
2.3关键问题及其解决方法
2.3.1增速机构的设计选择
增速机构是传递动力及变速的核心机构。
它的速度变化直接改变刀具的剪切运动,我的手推式剪草机采用圆柱凸轮传动机构。
可以利用圆盘侧面的形状特征,为此圆盘旋转时通过侧面推动固定在滑块上的拨杆左右运动,这样就得到了一种新型的凸轮(端面凸轮)。
2.3.2几种增速方式的实现比较
为了让操作者在正常行走速度下操作,传递出去的力应通过增速机构继续传递。
由于转换机构的运动输入构件做定轴转动,这样在剪草机动力输入构件轮子和转换机构的运动输入构件之间,可以采用链传动,带传动和齿轮传动,为了使所设计的剪草机结构紧凑,可以采用齿轮传动。
而齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动,斜齿圆柱齿轮传动,圆锥齿轮传动和涡轮齿轮杆传动等。
但是涡轮蜗杆传动效率低,一般是蜗杆主动,且轴线空间交错,应用到剪草机械中,会使支撑结构复杂。
圆锥齿轮传动的轴线相交,且其中一个齿轮需要悬置,也会使剪草机支撑结构复杂。
直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿
轮的轴线互相平行,支撑结构比较简单,同时剪草机的速度不高,载荷也不大,因此,可以选择直齿圆柱齿轮作为增速机构。
机构组成方案如图2.2所示:
图2.3.2.1带动齿轮增速机构的曲柄滑块机构
图2.3.2.2带齿轮增速的齿轮齿条机构
用异变法实现刀具剪草运动方向与剪草机行进方向垂直,由于刀具的剪切
运动方向与剪草机行进方向垂直,图2.2所示的机构组成方案不能最终满足设计要求,还需对机构进行进一步构型。
方案l 利用梅花凸轮(凸轮廓线呈梅花状)和连杆机构来实现滑块在导轨上的往复运动,工作原理如图2.4所示。
图2.3.2.3 梅花凸轮传动机构
方案2利用圆柱凸轮机构将凸轮轴的旋转运动转化为滑块的往复运动,其工作原理如图2.3.2.2所示。
图2.3.2.4 圆柱凸轮传动机构
在图2.3.2.3所示的梅花凸轮机构中,为把凸轮的转动变为执行构件的往复移动需增加一个支点和一个构什两个低副(或一个构件一个高副),这样会增加整个机构的复杂性,且设计时1l 应该比2l 短(否则必然会增大梅花凸轮的尺寸,或者引起梅花凸轮边缘曲线过度较急),这样将减少传送到滑块上的力。
图7,图4所示的圆柱凸轮机构和端面凸轮机构的结构简单,可以考虑作为所设计的剪草机的运动转换机构。
但是,我们还希望所设计的剪草机能实现剪草高度的调节。
要实现此调节功能,在图2.3.2.4所示的圆柱凸轮机构中还需要增加一个能使刀架(包括活动刀片和固定刀片) 沿垂直方向移动的移动副,使机构结构变得较为复杂。
而端面
凸轮机构,可以使推杆沿端面凸轮的任意弦上下运动,从而带动刀架上下运动,易于实现剪草高度的调节。
2.4 机构的功能特点
①该机采用固定刀片与活动刀片相对错动的剪切原理,具有结构紧凑,体积小,质量轻,噪音小、无污染,使用方便、灵活,适合小而积草坪的剪草处理;
②无需引擎驱动,使用安全、可靠,便于维护;
③剪草的高度可在1—20mm之间调整,割幅240mm,外形尺寸(长×宽×高:586×369×200mm),质量30kg(材料由45钢制作);
④采用耐用的铸铝底盘和结构件,具有永不生绣、永不卷曲变形的特点;
⑤前轮采用万向轮,具有良好的导向性,后轮的一个轮子装上寿命长的球轴承,使剪草机转弯时易于推动;
⑥金属手柄易于折叠,以减少包装尺寸,手柄长度可伸缩,对于不同身高的操作者同样适用;
⑦底盘独特的设计可防止草堵塞出口通道;
⑧外观造型美观,更适合家庭用户的审美要求;
⑨剪草的效果较理想,且成本低,是小面积草坪修剪的首选产品。
2.5 机构设计与用户的一致性分析
(1)从机构运动的功能出发,按变异一组合法和类比法完成机构的构什和设计;
(2)在作品样机加工前,使用三维造型软件进行三维造型、虚拟装配和运动仿真;
(3)理论上验证设计的可行性,然后进行样机制作;
(4)外观造型新颖,推杆可折叠伸缩,适合家庭用户使用;
(5)采用齿轮机构(实现增速),提高整机的工作效率,解决了手动剪草机工作效
率不高的问题;
(6)采用端而凸轮机构(运动形式转换机构),将转动转变为直线往复运动,从而
满足剪草运动要求,形状类似冠轮,解决了端而凸轮加工难的问题:
(7)采用的剪草高度调节机构,解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题:
(8)产品成本(制造和使用成本)低,符合广大用户购买能力的要求。
3 设计计算说明书
3.1设计方案论证
3.1.1手推式剪草机的设计原理
该机构由轮子带动,通过一对齿轮传动进行传递转矩,再由端面齿轮和拨杆组合变化运动方向,最终输出往复剪切运动。
本次设计的手推式剪草机主要利用轮子的运动传动变速箱中的齿轮实现刀具的往复运动功能。
手推式剪草机的有变速齿轮,端面齿轮,拨杆和剪刀等构件组成,端面齿轮和拨杆是一对工作组合。
端面齿轮通过自身的转动将旋转方向传给拨杆,在刀具的选择上尤其注意以提高剪草机自身效率为重要原则。
剪草机工作时人推机器行走,从而使剪草机的后轮1传动,带动与其同在一根轴上的大齿轮2传动,通过齿轮2与齿轮3的组成的增速机构使速度得以提升,并带动端面凸轮4回转,端面凸轮4带动拨杆5运动,通过端面凸轮4与拨杆5组成的转换机构将回转运动变为直线往复运动,使固定其上的活动刀片与固定在机架上的固定刀片形成相对交错运动,完成剪草动作。
如图3.1所示;
图3.1 机器的运动简图
3.1.2方案的选择
选择这个设计方案能够更好的实现运动传递。
无引擎驱动,节省能源,无污染(噪音、废气),采用绿色环保设计。
采用齿轮机构(实现增速),提高整机的工作效率,解决了手动剪草机工作效率不高的问题;采用端面凸轮机构(运动形式转换机构),将转动转变为直线往复运动,从而满足剪草运动要求,形状类似冠轮,解决了端面凸轮加工难的问题。
采用的剪草高度调节机构,解决了目前手动剪草机不易实现高度调节的问题。
就一方案,用蜗轮蜗杆传动,直接带动割草圆盘,采用割草的方式。
机构更加简单,刀具拆装方便。
但草柔软,且一端采取割的方式将草截断较难实现,割草的数目不多。
要想割的效率快,必须采用大功率。
本设计采用的剪草机方案结构比较简单,与之相比轴的位置较为容易定位,而蜗轮蜗杆传动的割草机一水平一竖直的轴造成了机架结构的复杂。
并且增速机构采用端面齿轮和拨杆的运动组合,结构简单,运动实际为一凸轮推杆的运动组。
3.2总体设计参数
3.2.1手推式剪草机的总体设计参数 外形尺寸:mm 200369586⨯⨯ 输入功率:149.1W 轮子转速:113.04r/min 力矩:N T 57.12334=轮 净质量:Kg M 35≤
变速要求:单级刀具,一固定刀片和一活动刀片相互运动。
单根剪草载荷:N f 50= 同时剪草量:根500≤N 3.2.2手推式剪草机的刀具设计参数
表3.2 手推式剪草机的设计参数
3.3齿轮的计算部分
3.3.1机构的动力计算
草坪上的草为特殊纤维材料,较易剪断,不需要太大的载荷。
通过实际运用中剪草机械的分析,可以假设剪一根草所需载荷为f=0.5N ,同时剪草数量最多为500根。
可得F=250N :端而齿轮上所受力的大小为:得F 1=F 2=125N
轮子提供转矩带动剪刀,进行机械运动。
假设轮子的直径为D=200mm ;轮子剧长为C=628.3mm
假定人的正常行走步数为500mm∕s。
假定刀具所受的力全部来自于轮子的转矩所引起的运动。
则 P
1f =P
2f
=F
1
×v P
1f
=272.5N
轴I上的所传递功率大小为:P
1=(P
1f
+ P
2f
)/η=138.9W
轴Ⅱ上的所传递功率大小为:P
2=P
1
/η
1
η
2
=146.1W
轮子所传递功率大小为:P
轮= P
2
/η
2
=149.1W
3.3.2齿轮设计思路及要求
手推式剪草机中的齿轮设计要求:
(1)合理选用模数
在现代变速箱设计中,各档齿轮模数的选择是不同的。
但为了经济性和用途的要求,初选模数;m=2。
(2)合理选用压力角
对于同一分度圆的齿轮而言,若其分度圆压力角不同,基圆也就不同。
当压力角越大时,基圆直径就越小,渐开线就越弯曲,轮齿的齿根就会变厚,齿而曲率半径增大,从而可以提高轮齿的弯曲强度和接触强度。
合理选用螺旋角:
为了保证齿轮传动的平稳性、低噪声和少冲击,所有齿轮都要选择较大的螺旋角,一般都在30左右。
(3)分析齿顶宽
对于正变位齿轮,随着变位系数的增大,齿顶高也增大,而齿顶会逐渐变尖。
所以必须对齿轮进行齿顶变尖的验算。
(4)手推式剪草机中齿轮强度的计算方法概述
我国的国家标准局所发表的渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法是参照国际标准化组织的计算方法所制定的,该方法比较全而地考虑了影响齿轮承载能力的各种因素,现已成为目前最精确的、综合的齿轮强度计算方法。
影响轮齿载荷的各种因素大致可归纳为四个方而,分别用四个系数来修正名义载荷,这四个系数分别为使用系数、动载系数、齿向载荷分布系数、齿间载荷分配系数。
各种齿轮强度计算方法所采用的动载系数Kv 在形式上有很大的差别,考虑的因素也不相同。
各种齿轮强度计算方法所采用的齿向载荷分布系数的计算方法各不相同。
各种齿轮强度计算方法所采用的齿间载荷分配系数的处理上有很大差别。
由于汽车变速箱的工作特性,使得轮齿的载荷是波动的,对于 这种不稳定载荷的情况。
齿轮在传递动力时,轮齿处于悬臂状态,在齿根产生弯曲应力和其它应力,并有较大的应力集中,为使齿轮在预定的寿命期内不发生断齿事故,必须使齿根的最大应力小于其许用应力。
从以上四点可看出国际标准化组织IS0的齿轮强度计算方法是一种比较合理、精确的方法,所以在本论文中齿轮的设计计算采用此种方法。
3.3.3 齿轮设计过程 (1)基本公式
min /04.113605.0r c n =⨯-
轴I 上的转速: n min /12.3391r i n =⨯= 计算轮子的转矩: T n
P
109.556⨯
⨯=轮 可得: T 12334.57N =轮 轴I 上的转矩为:
T N i T 09.3911/211=⨯⨯=ηη
(2)齿轮的参数设计
选择齿轮材料、热处理、精度等级及其齿数。
剪草机为一般工作机器,齿轮选择常用材料及热处理,8级精度。
小齿轮:40Cr(调 质),齿而硬度280HBS ;大齿轮:45钢(调质),齿而硬度240HBS 。
二者硬度相差40HBS 。
选择小齿轮齿数:231=Z ,大齿轮齿数: Z Z 12==μ691=iZ (3)基本的参数选择
试选载荷系数: 6.1=t K 选择的齿数宽系数为: 8.0=d φ 查得弹性系数为: Mpa Z E 8.189= 按齿面硬度查取接触疲劳极限:
小齿轮: Mpa H 7201lim =σ; 大齿轮: Mpa H 5802lim =σ (4)计算应力循环次数N
假定工作机械载荷有轻微冲击,每星期左右修剪一次草坪,每周工作8小时,预期使用寿命为50年。
小齿轮的应力循环次数为: n L jn N 1160= 可得: 8110492.1⨯=N 大齿轮的应力循环次数为: 7121073.3/⨯==i N N (5)计算接触疲劳许用应力
查得接触疲劳寿命系数:小齿轮02.11=HN K ,大齿轮92.02=HN K ,接触疲劳强度安全系数0.1][=H S
由公式:。