一次性机械的设计方法的研究

发布时间：2020-05-12 07:48

【摘要】： 普遍应用的机械、设备和机械构件,一般都是长期使用和循环使用的,运动部件大多承担长期交变载荷。为了便于比较,将此类机械称为“常规机械”。然而,有一种机械传动机构,它们不承担交变载荷或只承担短期交变载荷,它们的工作寿命很短,有的使用一次就不再使用。如导弹、鱼雷等武器的传动机构。本文将此类短寿命机械归纳出来,统称为一次性机械。 常规机械的设计方法已经比较成熟,对于一次性机械,如果按常规方法设计,则不能满足体积和重量方面的特殊要求,所以有必要研究一种适合这种机械的设计方法。在本文中,通过与常规机械的对比,分析归纳了一次性机械的特点及其应用范围,确定了其设计方法的主导思想,即在设计过程中不考虑疲劳和磨损,按照静强度要求对机械构件进行设计计算。 本文研究了齿轮机构和轴类零件的一次性机械的设计方法,并按常规方法和一次性机械的设计方法对齿轮机构和轴的样件分别进行了设计。通过对比结果可知,一次性机械的设计方法能够有效地减小机械零件的体积。在满足传动要求的前提下,用一次性机械的设计方法,可以得到传动机构体积的最小极限。通过用有限元软件对所设计的齿轮机构和轴类零件进行应力分析,验证了其能够满足使用要求,从而证实了一次性机械的设计方法的合理性。通过对齿轮机构和轴的设计方法的研究可知,这种一次性机械的设计方法,可以推广到其他短寿命的机械结构的设计中。 本文将一次性机械的设计方法与几种现代设计方法进行了对比。通过分析对比设计对象、设计思想及具体的设计方法,证明了一次性机械的设计方法是与其他现代设计方法不同的一种新的设计方法。
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文次性机械的设计方法对上述齿轮传动进行设计计算。为要求与上面相同。定公式中各计算数值 小齿轮传递的扭矩为 N·mm；51T = 3.98 ×10 齿形系数 =2.65；FaY 动载荷系数取 K=1.13； 许用应力的选取，+F[σ ]=limσ / s=1700/1.25=1360 MPa。参数代入式(3-9)进行计算 得到最小模数 m=1.50mm。

图 3-3 直齿圆柱齿轮应力图Fig.3-3 The stress diagram of the spur gear齿圆柱齿轮的不同设计方法设计结果对比上述某减速器的高速级齿轮传动，其他设计要求不变，当时，按照齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度和一次性别进行设计。并将按一次性机械的设计方法设计的一系列，根据分析结果，齿根所受的最大应力，，均小于静强度极。三种方法设计的齿轮进行对比，将齿轮模数列于表 3-1。按齿面接触疲劳强度进行设计，方法二是指按齿根弯曲疲方法三是指按一次性机械的设计方法进行设计。将按三种小模数用对比曲线的形式表示出来，如图 3-4。表 3-1 三种设计方法设计结果对比Table 3-1 The comparison of the results of the three design methodsP （ kW ）20 40 60 80 100 120
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH122

【引证文献】

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本文编号：2659893