本發(fā)明涉及沙漠行走裝置，尤其涉及了一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

目前，在沙漠環(huán)境中，由于汽車類交通工具的使用不便以及在惡劣環(huán)境的影響下，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，為方便人們的日常出行、運(yùn)輸，由此設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，即坦克履帶的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)簡單的履帶機(jī)械沙漠車。

在沙漠地帶，傳統(tǒng)交通工具—駱駝，已經(jīng)無法滿足在沙漠中快速運(yùn)輸和改造沙漠。在現(xiàn)代，汽車是人們的常用出行交通工具，然而汽車卻無法在沙漠地區(qū)中正常行駛。坦克的履帶結(jié)構(gòu)，為其在沙漠中正常行駛提供了方便，但坦克的笨重又不適合人們的交通運(yùn)輸。因此設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，為生活在沙漠地區(qū)附近的人們方便出行，為沙漠中的游客提供便利安全的交通。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置除了用來征服惡劣環(huán)境的沙漠外，也可以在草原上自由馳騁，為牧業(yè)生產(chǎn)提供更好的交通服務(wù)；還可以到東部的各種土木工程建設(shè)工地上大顯身手，展示出比普通驅(qū)動(dòng)裝置更加優(yōu)良的機(jī)械性能。

在沙漠中，駱駝作為傳統(tǒng)的交通工具，如今依然在使用，沙漠環(huán)境惡劣，為改造沙漠環(huán)境，方便人們的出行、旅游觀光，首當(dāng)其沖的便是如何方便在沙漠中行走移動(dòng)。

汽車在沙漠中無法正常行駛，主要原因是輪胎。汽車的輪胎在沙地中受到的摩擦阻力太小，根本不能把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為汽車前進(jìn)的推動(dòng)力；其次是由于輪胎弧面受力，使得驅(qū)動(dòng)車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，越陷越深。坦克之所以能在沙漠中正常行駛，主要?dú)w功于它的履帶。坦克的履帶與車輪相比在沙漠里具有兩大優(yōu)勢(shì)：一是坦克履帶的受力面積大，根據(jù)壓強(qiáng)公式P＝F/S，使其單位面積的壓力大大減小，所以能夠支持笨重的坦克在松軟的沙漠里正常行駛；二是平面接觸改變了受力方向，使發(fā)動(dòng)機(jī)提供的作用力方向大部分朝下，只有很少的作用力方向朝后，最大限度地增加了地面的摩擦阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力有效地轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的推力，消除了因車輪打滑而導(dǎo)致的無用功損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中沙漠中行走不便并且效率不高等缺點(diǎn)，提供了一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，包括至少兩個(gè)履帶行走單元，履帶行走單元并排設(shè)置，履帶行走單元包括履帶以及履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶支撐結(jié)構(gòu)包括車架板、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支撐結(jié)構(gòu)、電機(jī)、傳動(dòng)軸以及若干個(gè)支撐輪，車架板通過活動(dòng)軸分別連接驅(qū)動(dòng)輪、支撐輪以及導(dǎo)向輪，所述電機(jī)通過傳動(dòng)軸與導(dǎo)向輪連接，所述導(dǎo)向輪與車架板相互配合，所述履帶包裹履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶行走單元通過車架板連接。

作為優(yōu)選，所述車架板中間設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)連接至少兩個(gè)履帶行走單元。

作為優(yōu)選，所述履帶為連續(xù)履帶。

作為優(yōu)選，所述履帶支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有減速裝置。

作為優(yōu)選，所述活動(dòng)軸通過支撐架支撐，所述減速裝置兩端與支撐架連接。

作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)輪與履帶內(nèi)部相互嚙合。

作為優(yōu)選，所述支撐輪與履帶內(nèi)部相互嚙合。

作為優(yōu)選，所述履帶外部設(shè)有凸起。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：

本發(fā)明鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，方便了人們的日常出行、運(yùn)輸，接觸面積大，可以在沙漠中自由行走，本發(fā)明主要使用于沙漠中，適應(yīng)沙漠的特殊環(huán)境。適合沙漠中的較高氣溫和沙漠中道路為松軟的沙子。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的履帶行走單元結(jié)構(gòu)圖。

標(biāo)號(hào)說明：1—履帶行走單元、2—履帶、3—車架板、4—驅(qū)動(dòng)輪、5—導(dǎo)向輪、6—支撐架、7—支撐輪、8—活動(dòng)軸、9—減速裝置、10—凸起、11—電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，如圖1所示：包括至少兩個(gè)履帶行走單元1，履帶行走單元1并排設(shè)置，履帶行走單元1包括履帶2以及履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶支撐結(jié)構(gòu)包括車架板3、驅(qū)動(dòng)輪4、導(dǎo)向輪5、支撐架6、電機(jī)11、傳動(dòng)軸以及若干個(gè)支撐輪7，車架板3通過活動(dòng)軸8分別連接驅(qū)動(dòng)輪4、支撐輪7以及導(dǎo)向輪5，電機(jī)11通過傳動(dòng)軸與導(dǎo)向輪5連接，導(dǎo)向輪5與車架板3相互配合，履帶2包裹履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶行走單元1通過車架板3連接。本發(fā)明鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，方便了人們的日常出行、運(yùn)輸，接觸面積大，可以在沙漠中自由行走，本發(fā)明主要使用于沙漠中，適應(yīng)沙漠的特殊環(huán)境。適合沙漠中的較高氣溫和沙漠中道路為松軟的沙子。履帶2采用外摩擦力大，寬度寬的履帶，可以增加受力面積，便于行走，電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向輪5，帶動(dòng)整個(gè)裝置行走，在行走過程中，防止行走的過快，在裝置內(nèi)安裝減速裝置，可以調(diào)節(jié)速度。

實(shí)施例2：

一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，如圖1所示：包括至少兩個(gè)履帶行走單元1，履帶行走單元1并排設(shè)置，履帶行走單元1包括履帶2以及履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶支撐結(jié)構(gòu)包括車架板3、驅(qū)動(dòng)輪4、導(dǎo)向輪5、支撐架6、電機(jī)11、傳動(dòng)軸以及若干個(gè)支撐輪7，車架板3通過活動(dòng)軸8分別連接驅(qū)動(dòng)輪4、支撐輪7以及導(dǎo)向輪5，電機(jī)11通過傳動(dòng)軸與導(dǎo)向輪5連接，導(dǎo)向輪5與車架板3相互配合，履帶2包裹履帶支撐結(jié)構(gòu)，履帶行走單元1通過車架板3連接。本發(fā)明鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的沙漠機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置，方便了人們的日常出行、運(yùn)輸，接觸面積大，可以在沙漠中自由行走，本發(fā)明主要使用于沙漠中，適應(yīng)沙漠的特殊環(huán)境。適合沙漠中的較高氣溫和沙漠中道路為松軟的沙子。履帶2采用外摩擦力大，寬度寬的履帶，可以增加受力面積，便于行走，電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向輪5，帶動(dòng)整個(gè)裝置行走，在行走過程中，防止行走的過快，在裝置內(nèi)安裝減速裝置，可以調(diào)節(jié)速度。

在車架板3的中間設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)連接至少兩個(gè)履帶行走單元。履帶2為連續(xù)履帶。并且履帶外面設(shè)置有可以增加摩擦力的凸起10在履帶2的支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有減速裝置9，活動(dòng)軸通過支撐架6支撐，減速裝置9兩端與支撐架6連接。

驅(qū)動(dòng)輪4與履帶2內(nèi)部相互嚙合，支撐輪7與履帶2內(nèi)部相互嚙合。

本發(fā)明還涉及一種用于履帶行走單元的發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇方法，如下：如下表，

按照設(shè)計(jì)情況，該裝置速度取v＝2m/s，F(xiàn)＝2kN,驅(qū)動(dòng)輪直徑D＝350mm發(fā)動(dòng)機(jī)的工作功率P_d＝30kW

發(fā)動(dòng)機(jī)到履帶之間的總效率為η₁,η₂,η₃,η₄,η₅分別為聯(lián)軸器，軸承，齒輪傳動(dòng)，齒輪—帶傳送，驅(qū)動(dòng)輪—履帶傳動(dòng)效率。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，查得η₁＝0.99，η₂＝0.99，η₃＝0.97，η₄＝0.96，η₅＝0.97，則有：

η_Σ＝0.99²×0.99⁶×0.97²×0.98²×0.97²＝0.7846≈0.78

所以發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率為：

P_w＝P_d×η_Σ＝30×0.78＝23.4kW

按推薦的二級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比I_齒＝8～40、帶傳動(dòng)比I_帶＝2～4，則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：

I_∑＝I_齒×I_帶1×I_帶2＝(8～40)×(2～4)×(2～4)

＝32～640

驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為

$n_w=\frac{60\×1000v}{2\mathrm{\π}D}=\frac{60\×1000\×2}{2\×3.14\×350}=54.6r/\min$

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速的可選范圍是：

n_d＝I_∑×n_w＝(32×640)×54.6r/min＝1747.2～34944r/min

顯然，所選型號(hào)符合設(shè)計(jì)。額定轉(zhuǎn)速n_d＝3000r/min。

傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

(1)傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比

(2)分配到各級(jí)傳動(dòng)比

由帶傳動(dòng)知識(shí)可取帶傳動(dòng)比i_帶1＝2，i_帶2＝2.2，則i_齒＝,12.489分配到減速器傳動(dòng)比，參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書分配齒輪傳動(dòng)比得高速級(jí)傳動(dòng)比i₁₂＝4.2，低速級(jí)傳動(dòng)比為

(3)各動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算

發(fā)動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)速n₀＝3000r/min

輸出功率：P₀＝30kW

輸出轉(zhuǎn)矩：

Ⅰ軸(高速軸)

轉(zhuǎn)速：n₁＝n₀＝3000r/min

輸入功率：P₁＝P₀η₀₁＝P₀×η₁＝30×0.99＝29.7kW

輸入轉(zhuǎn)矩

$T_1=9.55\×{10}^3\×\frac{P_1}{n_1}=9.55\×{10}^3\×\frac{29.7\×{10}^3}{3000}=9.4545\×{10}^{5}N\·mm$

Ⅱ軸(中間軸)

轉(zhuǎn)速：

輸入功率：P₂＝P₁×η₁₂＝P₁×η₂×η₃＝29.7×0.99×0.97

＝28.521kW

輸入轉(zhuǎn)矩：

$T_2=9.55\×{10}^3\×\frac{P_2}{n_2}=9.55\×{10}^3\×\frac{28.521\×{10}^3}{714.29}=3.81\×{10}^{5}N\·mm$

Ⅲ軸(低速軸)

轉(zhuǎn)速：

輸入功率：P₃＝P₂×η₂×η₃＝28.521×0.99×0.97

＝27.389kW

輸入轉(zhuǎn)矩：

$T_3=9.55\×{10}^3\frac{p_3}{n_3}=9.55\×{10}^3\×\frac{27.389\×{10}^3}{240.5}=1.088\×{10}^{6}N\·mm$

驅(qū)動(dòng)輪軸：

轉(zhuǎn)速：n_驅(qū)＝n₃/(I_帶1×I_帶2)＝54.66r/min

輸入功率：P_驅(qū)＝P_4×η₂×η₄＝27.389×0.99×0.96＝26.03kW

輸入轉(zhuǎn)矩：

本發(fā)明還涉及一種用于履帶行走單元的高速齒輪的選擇方法，如下：

1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，

(1)選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取20°。

(2)沙漠行走驅(qū)動(dòng)裝置的減速器所用齒輪，可選用7級(jí)精度。齒數(shù)比u＝3.2。

(3)材料選擇。選擇小齒輪材料為20CrMnTi(滲碳)，硬度為300HBS，大齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS。

(4)選擇小齒輪齒數(shù)z₁＝24，大齒輪齒數(shù)z₂＝u·z₁＝4.2×24＝100.8,取z₂＝101。

2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

按照公式：

(1)確定公式中的各參數(shù)值

1)初選K_Ht＝1.3

2)選取齒寬系數(shù)

3)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T₁＝9.4545×10⁵N·mm

4)查得材料的彈性影響系數(shù)Z_E＝189.8MPa1/2

5)取接觸疲勞壽命系數(shù)K_HN1＝0.90；K_HN2＝0.95。

6)查得區(qū)域系數(shù)Z_H＝2.5

7)由公式：計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重Zε。

ε_α＝[z₁(tanα_a1-tanα')+z₂(tanα_a2-tanα')]/2π＝1.711

$Z\mathrm{\ϵ}=\sqrt{\frac{4-{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\α}}}{3}}=\sqrt{\frac{4-1.711}{3}}=0.873$

8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。

按照齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ_Hlim1＝600MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ_Hlim2＝550MP。

查取接觸疲勞壽命系數(shù)K_HN1＝0.90、K_HN2＝0.95，安全系數(shù)S＝1，有

${\[{\mathrm{\σ}}_H\]}_1=\frac{K_{HN1}{\mathrm{\σ}}_{H\lim 1}}{S}=0.90\×600=540MP$

${\[{\mathrm{\σ}}_H\]}_2=\frac{K_{HN1}{\mathrm{\σ}}_{H\lim 1}}{S}=0.95\×550=523MP$

取[σ_H]₁、[σ_H]₂中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即

[σ_H]＝[σ_H]₂＝523MPa

9)計(jì)算小齒輪分度圓直徑

(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑

1)計(jì)算圓周速度v

$v=\frac{{\mathrm{\πd}}_{1t}{n}_1}{60\×1000}=\frac{3.14\×57.58\×3000}{60\×1000}=9.04m/s$

2)計(jì)算齒寬b

b＝φ_d×d_1t＝1×57.58＝57.58mm

3)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)K_H

a)查表得使用系數(shù)K_A＝1.75。

b)根據(jù)v＝9.04m/s、7級(jí)精度，可查得動(dòng)載系數(shù)K_V＝1.05。

c)齒輪的圓周力。

F_t1＝2T₁/d_1t＝2×9.4545×10⁴/57.58＝3.284×10³N

K_A·F_t1/b＝1.05×3.284×10³/57.58＝59.88N/mm＜100N/mm

查表得齒間載荷分布系數(shù)K_Hα＝1.2，K_Fα＝1.2

d)查表,運(yùn)用插值法得齒向載荷分布系數(shù)K_Hβ＝1.165

由此得到實(shí)際載荷系數(shù)

K_H＝K_A·K_V·K_Hα·K_Hβ＝1.75×1.05×1.2×1.165＝2.569

4)由式得

由式m＝d₁/z₁＝72.26/24＝3.01。

(3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

(1)試計(jì)算模數(shù)，公式：

1)確定計(jì)算參數(shù)

a)試選K_Ft＝1.3

b)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。

Y_ε＝0.25+0.75/ε_α＝0.25+0.75/1.711＝0.688

c)計(jì)算

查圖得齒形系數(shù)Y_Fa1＝2.65、Y_Fa2＝2.23。

查圖得應(yīng)力修正系數(shù)Y_Sa1＝1.58，Y_Sa2＝1.76

查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ_{F lim 1}＝500MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ_{F lim 2}＝380MP

查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)K_FN1＝0.85，K_FN2＝0.88

取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4，則有：

${\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_1=\frac{K_{FN1}{\mathrm{\σ}}_{F\lim 1}}{S}=\frac{0.85\×500}{1.4}=303.571Mp$

${\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_2=\frac{K_{FN2}{\mathrm{\σ}}_{F\lim 2}}{S}=\frac{0.88\×380}{1.4}=238.857MP$

$\frac{Y_{Fa1}{Y}_{Sa1}}{{\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_1}=\frac{2.65\×1.58}{303.571}=0.0138$

$\frac{Y_{Fa2}{Y}_{Sa2}}{{\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_2}=\frac{2.23\×1.76}{238.86}=0.0164$

經(jīng)比較，大齒輪的數(shù)值大，選0.0164。

2)試計(jì)算模數(shù)

對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取m＝4mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。于是有：

$Z_1=\frac{d_1}{m}=\frac{72.26}{2.5}=28.9$

取Z₁＝29，則Z₂＝i₁₂×Z₁＝4.2×28.9＝121.8，取Z₂＝122。

(4)幾何尺寸計(jì)算

(1)計(jì)算分度圓直徑

d₁＝mz₁＝2.5×29＝72.5mm

d₂＝mz₂＝2.5×122＝305mm

(2)計(jì)算中心距

a＝(d₁+d₂)/2＝(72.5+305)/2＝188.75mm

(3)計(jì)算齒輪寬度

考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬(5～10)mm，而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬。即：

B₁＝77.5mm，B₂＝72.5mm

本發(fā)明還涉及一種用于履帶行走單元的低速齒輪的選擇方法，如下：

1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，

(1)選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取20°。

(2)沙漠行走驅(qū)動(dòng)裝置的減速器所用齒輪，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6，可選用7級(jí)精度。齒數(shù)比u＝3.2。

(3)材料選擇。選擇小齒輪材料為20CrMnTi(滲碳)，硬度為300HBS，大齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS。

(4)選擇小齒輪齒數(shù)z₁＝24，大齒輪齒數(shù)z₂＝u·z₁＝3.2×24＝76.8,取z₂＝77。

2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

按照公式：

(1)確定公式中的各參數(shù)值

1)初選K_Ht＝1.3

2)選取齒寬系數(shù)

3)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T₂＝2.05×10⁶N·mm

4)查得材料的彈性影響系數(shù)Z_E＝189.8MPa1/2

5)取接觸疲勞壽命系數(shù)K_HN1＝0.90；K_HN2＝0.95。

6)查得區(qū)域系數(shù)Z_H＝2.5

7)由公式：計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重Zε。

ε_α＝[z₁(tanα_a1-tanα')+z₂(tanα_a2-tanα')]/2π＝1.711

$Z\mathrm{\ϵ}=\sqrt{\frac{4-{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{\α}}}{3}}=\sqrt{\frac{4-1.711}{3}}=0.873$

8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。

按照齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ_Hlim1＝600MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ_Hlim2＝550MP。

查取解除疲勞壽命系數(shù)K_HN1＝0.90、K_HN2＝0.95，安全系數(shù)S＝1，有

${\[{\mathrm{\σ}}_H\]}_1=\frac{K_{HN1}{\mathrm{\σ}}_{H\lim 1}}{S}=0.90\×600=540MP$

${\[{\mathrm{\σ}}_H\]}_2=\frac{K_{HN1}{\mathrm{\σ}}_{H\lim 1}}{S}=0.95\×550=523MP$

取[σ_H]₁、[σ_H]₂中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即

[σ_H]＝[σ_H]₂＝523MPa

9)計(jì)算小齒輪分度圓直徑

(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑

1)計(jì)算圓周速度v

$v=\frac{{\mathrm{\πd}}_{2t}{n}_2}{60\×1000}=\frac{3.14\×94\×714.29}{60\×1000}=3.51m/s$

2)計(jì)算齒寬b

3)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)K_H

a)查表得使用系數(shù)K_A＝1.75。

b)根據(jù)v＝3.51m/s、7級(jí)精度，可查得動(dòng)載系數(shù)K_V＝1.1。

c)齒輪的圓周力。

F_t1＝2T₂/d_2t＝2×3.81×10⁵/94＝8.11×10³N

K_A·F_t1/b＝1.75×8.11×10³/94＝150.98N/mm>100N/mm

查表得齒間載荷分布系數(shù)K_Hα＝1.1，K_Fα＝1.1

d)查表,運(yùn)用插值法得齒向載荷分布系數(shù)K_Hβ＝1.412

由此得到實(shí)際載荷系數(shù)

K_H＝K_A·K_V·K_Hα·K_Hβ＝1.75×1.1×1.1×1.412＝2.99

4)由式得

由式m＝d₂/z₁＝124/24＝5.17。

(3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

(1)試計(jì)算模數(shù)，公式：

1)確定計(jì)算參數(shù)

a)試選K_Ft＝1.3

b)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。

Y_ε＝0.25+0.75/ε_α＝0.25+0.75/1.711＝0.688

c)計(jì)算

查圖得齒形系數(shù)Y_Fa1＝2.65、Y_Fa2＝2.23。

查圖得應(yīng)力修正系數(shù)Y_Sa1＝1.58，Y_Sa2＝1.76

查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ_{F lim 1}＝500MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ_{F lim 2}＝380MP

查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)K 4，則有：

${\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_1=\frac{K_{FN1}{\mathrm{\σ}}_{F\lim 1}}{S}=\frac{0.85\×500}{1.4}=303.571Mp$

$\[{\mathrm{\σ}}_F\]2=\frac{K_{FN2}{\mathrm{\σ}}_{F\lim 2}}{S}=\frac{0.88\×380}{1.4}=238.857MP$

$\frac{Y_{Fa1}{Y}_{Sa1}}{{\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_1}=\frac{2.65\×1.58}{303.571}=0.0138$

$\frac{Y_{Fa2}{Y}_{Sa2}}{{\[{\mathrm{\σ}}_F\]}_2}=\frac{2.23\×1.76}{238.86}=0.0164$

經(jīng)比較，大齒輪的數(shù)值大，選0.0164。

2)試計(jì)算模數(shù)

對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取m＝5mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。于是有：

$Z_1=\frac{d_2}{m}=\frac{124}{3}=41.37$

取Z₁＝41，則Z₂＝i₂₃×Z₁＝2.97×41＝121.77，取Z₂＝122。

(4)幾何尺寸計(jì)算

(1)計(jì)算分度圓直徑

d₁＝mz₁＝3×41＝123mm

d₂＝mz₂＝3×122＝366mm

(2)計(jì)算中心距

$a=\frac{(Z_1+Z_2)}{2}=\frac{(123+366)}{2}$

$=244.5mm$

(3)計(jì)算齒輪寬度

B₁＝128mm，B₂＝123mm

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。