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Pro/ENGINEER齿轮泵的三维造型设计+CAD图纸(8)
由于
(Q-Q_t)/Q×100%=2%<5%
因此,初选齿数、模数合格。即:模数m=3mm,齿数z_1=z_2=14,齿宽b=25mm。
2.3.2 联轴器选择与校核
(1)考虑到Y100L1-4电动机满载转速n=1430r/min,转速较高应选择有弹性元件的抗性联轴器,又考虑到电动机额定功率为2.2kw,功率不大,从制造容易装拆方面出发选用弹性圆柱销联轴器。
(2)公称转矩:
T=9.55×〖10〗^6 p_i/n=9.55×〖10〗^6×1.67/1430 N∙mm
=10.999×〖10〗^3 N∙mm (2.7)
(3)计算转矩:
T_ca=K_A T (2.8)
式中 K_A——工作情况系数。查[1]表6-2-2取K_A=1.5。代入式(2.8)得:
T_ca=14.30N∙m (2.9)
(4)选择联轴器型号:
由T_ca=14.30N∙m,n=1430r/min,d_1=25mm,d=28mm(Y100L1-4电机轴径查[2])选用LT4型弹性圆柱销联轴器。由[2]查得它的公称转矩为63N∙m,许用转速为4200r/min,轴孔范围20-28mm均满足要求。则选取联轴器型号:
LT4 (Y28×62)/(J_1 20×38)(GB/T4320-2002)
图2.5 联轴器示意图
(5)联轴器参数:
查[2]知:
D_1=76mm,d=10mm,a=15mm,b=23mm,s≈d=23mm,z=6mm。
柱销许用弯曲应力:
[δ]=0.4δ_s=0.4×360N/〖mm〗^2
=144N/〖mm〗^2 (2.10)
式中 δ_s——疲劳强度〖(45号钢δ_s=360N/〖mm〗^2)〗^[2] 。
(6)校核柱销弯曲强度:
δ_b=(1.25K_A Tb)/(D_1 zd^3 )=(1.25×1.5×20.999×〖10〗^3×23)/(76×6×〖10〗^3 )
=1.04N/〖mm〗^2<[δ] (2.11)
(7)校核键强度:
选用普通平键连接:
联轴器与齿轮泵之间用键:5×5 GB1096-79
联轴器与电动机之间用键:8×7 GB1096-79
静连接强度校核:
δ_p=2T/Dkl≪[δ_p ] (2.12)
式中 D——连接轴直径,其中D_机=28mm,D_泵=16mm。
k——键与轮毂的接触高度,k=0.4h,其中k_机=2.8mm,k_泵=2mm。
l——键的工作长度,l=L-b,其中l_机=48mm,l_泵=15mm。
[δ_p ]——许用应力,[δ_p ]_铸铁=70 ~ 80Mpa。
由式(2.12)可得:
〖δ_p〗_机=5.85MPa<[δ_p ]
〖δ_p〗_泵=45.84MPa<[δ_p ]
均满足强度要求。
2.3.3 齿轮泵内两个相啮合齿轮的校核
已知输入功率p_i=1.67kw,主轴转速n=1430r/min,模数m=3mm,齿数z_1=z_2=14,宽度b=25mm。两齿轮材料采用40Cr调质后表面淬火,表面硬度为241 ~ 286HBS。查[3]表10-1知,强度极限δ_B=700MPa,屈服极限δ_s=500MPa。查[4]图6-7知,齿形系数Y_Fa=3.37。
输入转矩:
T_1=9.55×〖10〗^6 p_i/n=1.12×〖10〗^4 N∙mm (2.13)
载荷系数:
K=K_A K_V K_α K_β (2.14)
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