焊接变位机计算书

焊接变位机计算书

一．选用倾斜驱动电机 :

GSAF97R 57－Y0.75－4P －1223－M 3－B －90φ－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－M 5－B －￠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:9.8×5000×300÷(212.1)×(2

32

.0)=4200N ·m

由扭转强度的公式：d ≥[]

35τT

许用扭转剪应力：45号钢， []τ=40N/mm 2 扭矩： T=

2/32.04323×(2

12

.0)=15130N ·m 轴端直径：d ≥40

1000

1513053

⨯⨯=72.3mm

所以倾斜轴径取80φmm.

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，HB210~250

大齿轮：45 调质处理，HB200~250

（3） 初步确定齿轮参数

1） 按接触强度初步确定中心距a

由图14-1-21c 查得1Hlfm σ=610N/mm 2(HB=210) ,

lim H σ=600 N/mm 2(HB=200)

小齿轮传递的扭矩：T 1=4323N ·m

齿宽系数：参考表14-1-62选取d φ=1

d b

=32090

=0.281 ，

φa =

a

b =90/720=0.13

取综合系数，K=1.4，由接触强度的公式： a=484×(3.5+1) 3

l i m 2

1

u

KT H a σ

φ

=484×4.53

5.360013.04323

4.12⨯⨯⨯

=725mm 取a=720mm

2)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m n =0.01a=0.01×720=7.2mm 取m n =8mm,Z 1=40,Z 2=uZ 2=3.5×40=140 由接触强度的公式：d 1=7683

)

1(l im 21u

u KT H

d σφ+=

768×

35

.360028.0)

15.3(43234.12⨯⨯+⨯⨯=327mm

圆整取d 1=320mm,d 2=1120mm. b 1=90mm,b 2=80mm.

3)初校弯曲强度；由弯曲强度的公式

查图得1Flfm σ=240N/m 2(HB=210) 2Flfm σ=220N/mm 2(HB=200) Y 1Fa =2.4 Y 2Fa =2.16 d φ=0.28

m=12.1

3

211d

F al

FlfmZ Y KT φσ=12.1

3

28.0402204

.243234.12⨯⨯⨯⨯=6.39mm

现选用m n =8mm .所以弯曲强度初校通过。 （4） 接触疲劳强度的校核 1)分度圆上的圆周力Ft

Ft=2000T1/d1=4323×2000/320=27018N 2)使用系数按表14-1-64，取k A =1.25。

3）动载系数Kv 查图14-1-17 v z1/100=0.007 取K v =1.0

4)齿向载荷分布系数K H β 按8级精度，非对称支承，装配时对研跑合查表14-1-65

KH β=1.23+0.36（1d b

）2+0.61×103-b

=1.23+0.36(80/320)2+0.61×103-×80=1.3 5)齿间载荷分配系数K H α,K F α 由表14-1-9，r ε=αε=2.1 由图14-1-19查得K H α= KF α=1.36 6）节点区域系数Z H 由图14-1-20，查得Z H =2.5 7）弹性系数ZE

由表14-1-66查得钢对钢的Z E =189.82/mm N 8）接触强度计算的重合度系数Z ε

由表14-1-67, Z ε=

34αε-=

3/1.24-=0.796

9) 接触强度计算的螺旋角系数Z β，由式14-1-6

Z β=βcos =0

0cos =1.0

10）计算接触应力 由表14-1-63，H σ1=βεαχZ Z Z Z K K K K E H H H v A bu

d i u F T 1()(+

=

1796.08.1895.236.131.10.125.15

.380320)15.3(27018⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯

=656 N/mm 2

H σ2=

βεαχZ Z Z Z K K K K E H H H v A bu

d i u F T 1()(+

=

796.00.18.1895.236.128.10.125.1305

801120)15.3(27018⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯

=316.9 N/mm 2

11）接触强度计算的寿命系数Z N 由表14-1-68，

N 1e =60γnt=60×1×0.314×360×10×24×0.5=8.14×105 N 2e = N 1e /u=8.14×105/3.5=2.32×105 N 1e ＞6×105 N 2e ＜6×105

Z 1N =(3.5×108/ N 1e )0738.0=(3.5×108/8.14×105)0738.0=1.56 Z 2N =1.6

12）最小安全系数S min H ,S m in F 由表14-1-69，取S min H =1.0 ，S m in F =1.4 13）润滑剂系数Z L

由图14-1-22查得Z 1L =Z 2L =1.5