兩級絲杠千斤頂?shù)脑O(shè)計

摘要本文提供了有關(guān)汽車千斤頂類型及其在國內(nèi)外的使用介紹。還討論了幾種汽車的優(yōu)點和千斤頂?shù)娜秉c。從螺旋千斤頂?shù)牧悴考脑O(shè)計與選材等多方面，闡述了它設(shè)計的全過程。尤其在工藝規(guī)程設(shè)計中，運(yùn)用了大量的科學(xué)加工理論及計算公式，對它進(jìn)行了精確地計算。由于螺旋千斤頂是一種小型的起重設(shè)備，體積小方便攜帶，造價成本低，所以在日常生活中被廣泛應(yīng)用。螺旋式千斤頂?shù)脑硎抢脗髁β菪脑?，是以傳遞動力為主，利用較小的扭矩產(chǎn)生較大的軸向推力，同時傳力螺紋的螺旋升角較小所以螺紋具有自鎖能力。利用這樣的結(jié)構(gòu)能使操作者輕松的起重重達(dá)幾噸甚至上百噸的重物。同時采用兩級的結(jié)構(gòu)使兩級套筒進(jìn)行力的傳遞，使得固有高度大大降低。同時，詳細(xì)說明了螺旋千斤頂為兩級提升結(jié)構(gòu)。當(dāng)千斤頂擰緊螺母并與套筒直線滑動時，由主軸向外延伸，螺桿由錐齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，裝置的主要部件是梯形螺釘、錐齒輪、小軸、活動銷軸、兩級提升套筒等。本文主要介紹了千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，以及千斤頂關(guān)鍵技術(shù)的有限元分析。關(guān)鍵詞：主軸；齒輪；軸；兩級套筒；AbstractThispaperbrieflyintroducesthetypesofjackandthedevelopmentofcarjacksdomesticallyandinternationally.Theadvantagesanddisadvantagesofseveralcarsjackarealsodiscussed.The

design

process

of

the

components

and

material

selection

of

the

screw

jack

is

elaborated,

taking

into

account

various

aspects.

Particularly

in

the

design

of

process

specifications,

a

considerable

amount

of

scientific

processing

theory

and

calculation

formulas

are

applied

for

precise

calculations.

Theprincipleofthescrewjackistousetheprincipleoftheforcetransmissionspiral,whichismainlytotransmitpower,andtheuseofsmallertorquetoproducelargeraxialthrust,whilethespiralrisingangleoftheforcetransmissionthreadissmall,sothethreadhasself-lockingability.Theuseofsuchastructureallowstheoperatortoeasilyliftheavyloadsofseveraltonsorevenhundredsoftons.Atthesametime,thetwo-stagestructureisadoptedtomakethetwo-stagesleevecarryoutforcetransmission,sothattheinherentheightisgreatlyreduced.Due

to

its

small

size,

portability,

and

low

cost,

the

screw

jack

is

widely

used

in

daily

life.Atthesametime,thescrewjackisatwo-stageliftingstructure.Thebevelgear'srotationpropelsthescrewasthejacktightensthenutandslideslinearlywiththesleeve.Atrapezoidalscrew,two-stageliftingsleeve,amovablepinshaft,bevelgear,andasmallshaftaretheprimaryelementsoftheapparatus.Thispaperprimarilypresentsthestructuraldesignandcomputationofthejack,aswellasthefiniteelementanalysisofthejack'sessentialtechnology.Keywords:spindle；Gear；Shaft；Two-stagesleeve；第1章緒論1.1課題研究背景我們在生活中經(jīng)常遇到重物搬運(yùn)，比如搬運(yùn)沉重的箱子，搬運(yùn)各種機(jī)床和設(shè)備，或者維護(hù)家用汽車。在大型起重機(jī)械運(yùn)行困難的情況下，千斤頂?shù)闹匾燥@而易見。由于其高效性，千斤頂已成為許多行業(yè)的必備設(shè)備，如工廠、汽車維修站、公路和鐵路等。汽車維修車間最常需要用千斤頂來舉起車輪進(jìn)行維修。汽車千斤頂今天的主要目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)緊湊、外觀美觀和易于操作。因此，有許多不同類型的千斤頂可供選擇。汽車千斤頂有兩種類型：手動型和自動型。這取決于使用者的需求。不管是人工操作還是自動控制，這種設(shè)備通常由液壓、機(jī)械或氣動部件組成。通常，我們會看到液壓千斤頂。這款液壓千斤頂具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡易、起重能力強(qiáng)的特點。它的主要缺陷是無法輕松舉起重物，而且在使用時會出現(xiàn)輕微的滾動現(xiàn)象。此外，漏油還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。機(jī)械式可分為剪切式和螺旋式。剪切型是汽車上最常見的備用型。該千斤頂具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的優(yōu)點。然而，缺點是提升的都是小東西，很輕，容易側(cè)翻。第二個螺旋千斤頂生活中不怎么見到。螺旋千斤頂主要用于大型企業(yè)，鋼材工業(yè)等。優(yōu)點是頂起貨物不容易倒，提升質(zhì)量高，外部要求低，清潔。盡管如此，這種產(chǎn)品的缺陷在于體積較大，外表略顯笨拙，效率較低。另一種先進(jìn)的氣動千斤頂正在被廣泛應(yīng)用。這種千斤頂?shù)墓ぷ鞑襟E很容易操作。它使用汽車排氣給皮包充氣，并在皮包中建立一定的壓力來提升汽車。顯然，這款千斤頂?shù)挠蟹浅４蟮暮锰幨窃谔嚨耐局袑ζ嚊]有傷害，而且抬得高沒有什么危險。氣動千斤頂?shù)牟涣贾幨翘臅r間很短并且價格相對昂貴。其次，有必要從尾氣中提取氣體，因此氣體提取過程本身就很困難?？纯瓷厦娴那Ы镯敚覀兛梢钥吹剑灰菪角Ы镯斁哂兄黧w構(gòu)造比較簡潔、比較危險性較小、比較干凈穩(wěn)固的優(yōu)點。然而，現(xiàn)在生活中有的螺旋千斤頂?shù)奶^復(fù)雜，不易攜帶，大部分汽車根本無法使用這些千斤頂。所以，設(shè)計一種外觀簡潔穩(wěn)固、便于攜帶、可用于離地間隙約150mm的車輛上的螺旋千斤頂有非常大的重要性。1.2研究現(xiàn)狀自古以來，千斤頂?shù)难芯勘阋恢毖永m(xù)至今。在20世紀(jì)40年代，人們開始研究如何利用水平千斤頂來提升工作效率。盡管當(dāng)時的技術(shù)有所局限，導(dǎo)致臥式千斤頂?shù)某叽邕^大，而且其起吊效率也相當(dāng)?shù)停?，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展、市場的日益增長和科學(xué)技術(shù)的持續(xù)改善，水平千斤頂已經(jīng)成為普遍采用的設(shè)備。20世紀(jì)90年代末，液壓千斤頂和氣動千斤頂?shù)某霈F(xiàn)，為工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的變革。新型液壓千斤頂在提升質(zhì)量方面有了很大的提高，同時其操作方便等優(yōu)點迅速占領(lǐng)了市場。同時，氣動千斤頂在這一時期也發(fā)展迅速。它能夠在極短的時間里，將1.5噸的汽車提升至70厘米的高度，令人嘆為觀止的效率，深得眾多消費(fèi)者的青睞。盡管與國際接軌，但中國在千斤頂方面的研究仍處于起步階段。1979年，我們終于有機(jī)會使用水平千斤頂這類高科技的工具。隨著時間的推移，幾年來的技術(shù)探索與創(chuàng)新，今天生產(chǎn)的千斤頂已取得了驚人的性能與外形改善。一些產(chǎn)品的質(zhì)量已經(jīng)超過了國外同類產(chǎn)品。因此，許多這樣的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了歐洲和美國市場。多年來，中國的千斤頂不僅擁有完善的水平尺寸，而且還擁有多種不同的規(guī)格。我們研發(fā)出了一系列先進(jìn)的液壓千斤頂，包括折疊式、剪切式、快速提升式、多功能型和便攜式電動千斤頂，為用戶提供更加高效、安全的使用體驗。這種千斤頂不僅需要輕便、易攜帶、外觀美觀和可靠使用，還需要進(jìn)一步實現(xiàn)自動化甚至智能化。1.3研究內(nèi)容和研究方案1.3.1研究內(nèi)容（1）兩級絲杠千斤頂方案分析；（2）對錫青銅材料耐磨性進(jìn)行研究分析；（3）傳動機(jī)構(gòu)受力分析及理論計算；（4）繪制裝配總圖、部分機(jī)構(gòu)及零件圖；（5）設(shè)計說明書編制。1.3.2研究方案（1）介紹兩級絲杠千斤頂工作原理，確定總體設(shè)計方案；（2）絲桿傳動的設(shè)計與計算；（3）螺桿、螺母的設(shè)計；（4）手柄與托杯的設(shè)計計算；（5）底座的設(shè)計計算；（6）兩級絲杠千斤頂圖紙的繪制；第2章兩級絲杠千斤頂設(shè)計2.1設(shè)計原理及方案選定2.1.1設(shè)計原理通過利用傳力螺桿原理，螺旋千斤頂可以有效地傳輸功率，并產(chǎn)生巨大的軸向推力。由于其螺紋角度極其細(xì)微，具備了強(qiáng)大的自鎖功能，使得它能夠輕而易舉地承載數(shù)噸的重物。通過采用雙級結(jié)構(gòu)，可以有效地將兩級套筒的力量分散，從而大幅降低原有的主螺旋千斤頂?shù)墓逃懈叨?，只有其一半，從而實現(xiàn)更大的提升效果。2.1.2方案選定對于上述原則，我有以下解決方案。1.固定螺釘旋轉(zhuǎn)和螺母上升的結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)主要用于便于使用雙層結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)谝患壗Y(jié)構(gòu)到底時，第二級結(jié)構(gòu)直接被固定住，以便與殼體形成有效的配合，從而產(chǎn)生軸向推力。這種結(jié)構(gòu)的外螺紋可以有效地幫助實現(xiàn)這一目標(biāo)。雖然雙層結(jié)構(gòu)的制造可能會更加復(fù)雜，但是操作者仍然需要不斷地調(diào)整螺釘?shù)牟倏v桿，以確保操作的順利進(jìn)行，因此，雙層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢仍然存在。鑒于螺釘?shù)墓潭ê妥杂山Y(jié)構(gòu)，它們的穩(wěn)定性受到了嚴(yán)重的影響，容易出現(xiàn)彎曲變形的情況，因此最終被明確地拒絕。2.采用螺桿旋轉(zhuǎn)和螺母直線運(yùn)動雖然這種結(jié)構(gòu)在制造雙層結(jié)構(gòu)時不是很方便，但由于螺桿兩端的固定，它的穩(wěn)定性得到了很大的改善。通過在螺桿上安裝傳動裝置，例如錐齒輪或蝸輪蝸桿，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，而且操作也變得更加簡單方便。操作人員可以持續(xù)旋轉(zhuǎn)螺桿，在錐齒輪或蝸輪結(jié)構(gòu)下，所需的力量可以進(jìn)一步減小。然而，在線性運(yùn)動螺母的螺桿結(jié)構(gòu)中，使用兩級提升方案相當(dāng)困難。為解決這個問題，我們采用了常見的傘形結(jié)構(gòu)，并使用四個均勻分布的活動銷來分擔(dān)負(fù)載，從而成功地解決了雙層提升的問題。比較兩種方案，然后在此處選擇第二種方案。以下是本方案的具體設(shè)計和計算過程。2.2兩級螺旋式千斤頂?shù)脑O(shè)計2.2.1螺桿螺紋的選型梯形螺紋是螺紋傳動中常用的牙型，它具有等腰梯形的牙型。內(nèi)外螺紋間以錐面貼合，使得梯形螺紋不易松動，同時具有高強(qiáng)度、良好的工藝性和對中性的優(yōu)點。與矩形螺紋相比，梯形螺紋的傳動性能顯著降低。使用鋸齒形螺紋的傳動方式可以提升效率，但是它的不對稱特點會導(dǎo)致加工成本增加，并且不夠精確。在確保經(jīng)濟(jì)效益的前提下，我們強(qiáng)烈推薦采用GB/T5796.3-2005規(guī)定的基礎(chǔ)牙型梯形螺紋。2.2.2螺桿材料選定由于螺旋式千斤頂需要人力操控，它的轉(zhuǎn)速不夠平穩(wěn)，并且單個螺旋面承受的壓力也相對較小。鑒于經(jīng)濟(jì)效益和市場上Q235、Q275、40、45、55等多種螺桿材料的優(yōu)勢，保證強(qiáng)度的前提下，我們最終選擇了45鋼作為螺桿的主要材料。2.2.3螺桿的尺寸設(shè)計滑動螺紋在運(yùn)行時，需要承受來自外部的扭矩、軸向拉力和壓力，以保證其正常工作。由于螺桿與螺母之間的摩擦力較大，導(dǎo)致螺紋磨損，這已成為影響機(jī)械性能的主要原因。一般來說，螺紋的設(shè)計是基于其耐磨性來決定其中徑的。當(dāng)中徑被確定后，根據(jù)梯形螺紋的規(guī)范，可以根據(jù)需要來調(diào)整公稱直徑d、螺距P及其它參數(shù)的大小。1．耐磨性計算摩擦是一個復(fù)雜的過程，它可能會導(dǎo)致螺旋副的磨損。這些磨損可能會影響到螺紋的運(yùn)行速度、壓力、表面粗糙度以及表面的光潔度。然而，螺紋表面的壓力對滑動螺旋副的損傷影響至關(guān)重要，其強(qiáng)度與損傷程度成正比。為了確保滑動螺旋的耐磨性，我們必須對其工作表面施加一定的壓力P，以確保它低于材料的允許最大承載壓力[P]。當(dāng)軸向力F施加于螺桿時，若螺紋的承載面積A、中徑、工作高度、螺距、螺母高度均設(shè)定為H，那么根據(jù)相應(yīng)的公式，就能夠計算出螺紋的工作圈數(shù)：μ=H/P所以，螺紋工作面上的耐磨性條件為：（2-1）對于矩形和梯形螺紋，h=0.5P。則d螺母高度H=?×d2式中，材料的許用壓力[P]，值通常被設(shè)定為1.2~3.5，但為保證受力分布更加均衡，螺紋工作圈數(shù)應(yīng)該控制在=1.2~2.5之間，以免出現(xiàn)過大的變化；建議將螺母的取值范圍限定在=2.5~3.5之間，以便更好地滿足剖分螺母和兼作支撐的需求；當(dāng)傳動精度要求極高、負(fù)載極大、壽命極短時，才能將取值范圍限定在4以內(nèi)。為了確保受力分布更加均勻，在這種千斤頂結(jié)構(gòu)中，螺母工作圈數(shù)應(yīng)為=1.2。根據(jù)螺母材料的選擇，我們選擇了青銅，并且考慮到滑動速度小于等于3.0m/min，因此我們將摩擦系數(shù)設(shè)定為[P]=18Mpa。摩擦系數(shù)f=0.1代入公式（2-1）則有：因此，d2≥24.4mm，根據(jù)GB5796.3-86的查詢，可以確定公稱直徑d為28mm。按照d=28mm的規(guī)定，將螺紋螺距調(diào)整為P=5mm，即可得到中徑d2=25.5mm；小徑圖2-1國標(biāo)螺紋嚙合設(shè)計參數(shù)2．螺紋自鎖的驗算千斤頂通常需要具備自鎖功能，而檢查螺旋副是否具備自鎖功能的標(biāo)準(zhǔn)包括：;在式中，螺紋的中心處有一個螺旋升角；是一個等效的摩擦角。為了確保螺旋副的自鎖性能，螺紋中徑處的螺旋升角必須低于當(dāng)量摩擦角至少1°。所以，自鎖性可以保證。3．螺桿的強(qiáng)度計算當(dāng)螺桿運(yùn)行時，它會承受來自軸向的拉伸、壓縮以及扭矩的巨大沖擊。當(dāng)螺桿受到外力的影響時，它的危險截面將受到拉伸、壓縮和剪應(yīng)力的共同作用。為了準(zhǔn)確地評估螺桿的強(qiáng)度，第四強(qiáng)度理論可以用于確定危險截面上的應(yīng)力，從而為我們提供有效的參考依據(jù)，以便做出正確的決策。計算許用應(yīng)力：在式中，F(xiàn)代表螺桿段所承受的軸向壓力，WT則表示螺桿段的抗扭截面模量系數(shù)，T為螺桿所受扭矩，而許用應(yīng)力則由材料來決定，其值可以通過計算在此，我們假設(shè)安全系數(shù)為S=3，并且我們知道45鋼的屈服極限σs所以：又有：由，知道螺桿滿足強(qiáng)度要求。4．螺桿的穩(wěn)定性計算隨著螺桿的直徑增加，若軸向壓力F達(dá)到一定的閾值，它將會出現(xiàn)劇烈的側(cè)向變形，從而導(dǎo)致其失去功能。因此，為了確保螺桿的正常運(yùn)行，其承受的軸向壓力F必須低于臨界載荷，以確保其可靠性。換言之，當(dāng)螺桿的長徑比較大時，存在一定的極限載荷，超過該載荷螺桿就會失效，因此需要在設(shè)計和使用中注意控制軸向壓力。故螺桿的穩(wěn)定性條件為：式子中，求出螺栓安全系數(shù)為穩(wěn)定性的情況下；為了確保螺桿的穩(wěn)定性和安全性，傳力螺紋的安全系數(shù)應(yīng)在Ss=3.5~5.0之間；即：在式中，E為螺桿材料的拉壓彈性模量，其中E=2.06×105MPa;I-螺桿的慣性矩為I=πd14/64可能會導(dǎo)致危險的截面；對于具有固定端和自由端的螺桿，其長度系數(shù)可以通過調(diào)整來確定；通過測量螺桿距離，算出其最大最小值則有：（3-1）提供了一個有效的方法來確定螺桿的危險截面的慣性半徑，以確保其在圓形結(jié)構(gòu)中的安全。代入公式（3-1）得：λs=故穩(wěn)定性滿足要求[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]3EMBEDEquation.3。綜上所述：材料為45鋼，長度l=90mm，螺距P=5mm，牙型角α=30°。因此螺桿的基本尺寸見下圖圖2-22.2.4螺母設(shè)計與計算1．第一級螺母材料選定在選擇螺母材料時，通常會考慮使用各種不同的金屬，例如銅、鑄鐵和鋼。在選擇材料時，應(yīng)該綜合考量螺紋的滑動性能、負(fù)荷能力以及其他相關(guān)性能。為了滿足千斤頂?shù)母呔纫螅ǔx擇ZCuSn10Pl作為其主要部件，因為它的運(yùn)動速度低于3m/min，而且單圈螺紋承受的壓力也相對較小。2．第一級螺母參數(shù)計算螺母參數(shù)計算螺母高度：H=?×d2=1.2×所以μ=30.65=6.12,μ平常下比10小，然后μ2.2.5第一級螺母牙紋的強(qiáng)度計算當(dāng)涉及到螺母的強(qiáng)度問題時，通常只需要考慮螺母紋牙的強(qiáng)度即可。由于螺母的牙紋受到剪切和擠壓的影響，其強(qiáng)度往往低于螺桿的材質(zhì)，從而限制了其應(yīng)用范圍。因此，在評估螺母的性能時，應(yīng)將重點放在它的緊固性上；我們可以確定螺紋牙的剪切強(qiáng)度必須滿足一定的要求。已知螺紋牙根部的厚度b=0.65；P=3.25.對于梯形螺紋為彎曲力臂：l=D-Dτ為螺母材料的許用應(yīng)切力取值范圍30~40MPa；σb為螺母材料的許用彎曲應(yīng)力取值范圍40~60MPa。故的τ=30MPa[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]EMBEDEquation.切應(yīng)力是用來衡量螺母材料的許用性能的重要參數(shù)；對于螺絲材質(zhì)的許采用彎曲應(yīng)力。鑒于滑動螺旋副材料的可用應(yīng)力，我們決定采用青銅作為螺母的原料，以達(dá)到最佳的性能。這是因為青銅材料通常具有較好的耐磨性和耐蝕性，適合用于滑動螺旋副等工作條件下。則：，；[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]EMBEDEquation.3。又由計算知：3EMBEDEquation.3知螺母實際高度，則滿足螺母牙強(qiáng)度。因，得出：知螺母實際高度，則滿足螺母牙強(qiáng)度綜上知螺母的基本尺寸為螺母高；螺距：。2.2.6第二級螺母材料的選擇一般來說，螺母的材質(zhì)可以是青銅、鑄鐵或者鋼等。當(dāng)設(shè)計螺旋式千斤頂時，應(yīng)該考慮到它的驅(qū)動力來自于人類，因此，我們應(yīng)該采用45鋼作為螺母材料，而不必進(jìn)行熱處理。由于螺旋副之間的滑動速度相對較慢，因此不易發(fā)生。由于千斤頂?shù)某叽缧枨蠛吐菽傅膹?qiáng)度必須符合螺桿的規(guī)定，這就導(dǎo)致了這種情況的出現(xiàn)。2.2.7第二級螺母參數(shù)及強(qiáng)度計算由于螺旋副的滑動速度極其緩慢，因此，我們不必再對其進(jìn)行耐磨性測試，而是將重點放在螺紋牙的強(qiáng)度測試上。根據(jù)第2.3節(jié)的相關(guān)知識，我們可以得出螺紋牙危險截面的剪切強(qiáng)度條件。強(qiáng)度條件為：其中b=0.65螺紋牙根部的厚度[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]EMBEDEquation.3。是一個彎曲的力臂。切應(yīng)力是用來衡量螺母材料的許用性能的重要參數(shù)；對于螺母物質(zhì)是用彎曲應(yīng)力。取安全系數(shù)：。因此螺母材料為鋼材時許用切應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力即則有顯然螺母牙紋是滿足強(qiáng)度要求的。綜上知第二級螺母的參數(shù)為；螺距為。2.3升降套筒的設(shè)計2.3.1第一級升降套筒參數(shù)計算通過精確的參數(shù)計算，可以使升降套筒發(fā)揮出它的最大功能，以支撐重物并提供指引。他們經(jīng)常遭受壓力、嚴(yán)重的磨損以及不可逆轉(zhuǎn)的破壞。為了確保安全，應(yīng)當(dāng)對升降套筒的危險截面進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，以確保其不受壓力影響，并且要檢查其外表面是否有磨損。若升降套筒采用細(xì)長桿，那么仍然需要進(jìn)一步的操作和維護(hù)穩(wěn)定性檢驗。1．升降套筒的材料確定由于第二級與第一級之間采用了可調(diào)節(jié)的銷軸連接，使得它們的接觸面積大大減少，從而使得筒的材料得以精準(zhǔn)地選擇。為了節(jié)省空間，我們需要使用更堅固的材料來減小千斤頂?shù)某叽纭ｄ撹F是建筑結(jié)構(gòu)的主要材料，其中包括40鋼、45鋼、40Cr和20Cr。為了滿足需求，我們在這里選擇了常用材料45鋼。2．第一級升降套筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度計算根據(jù)45鋼的特性，我們可以進(jìn)行強(qiáng)度測試以確定其屈服極限；強(qiáng)度限制。根據(jù)我們的知識，壓應(yīng)力應(yīng)該是材料的最大承載能力。許用壓應(yīng)力應(yīng)為強(qiáng)度極限除以安全系數(shù)即：σ取值范圍，此處得出構(gòu)件軸向拉伸或壓縮的強(qiáng)度條件為：得出所以，套筒是滿足強(qiáng)度要求。在檢測受壓的細(xì)長桿時，必須確保它的穩(wěn)定性。套筒的一端固定，另一端可以自由活動，這是顯而易見的。了解。所以：i=得出柔度λ所以第一級套筒滿足穩(wěn)定性要求?；緟?shù)：；；壁厚；長度；定位銷孔：；活動銷孔：[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]EMBEDEquation.[NaN]3EMBEDEquation.[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]3EMBEDEquation.3EMBEDEquation.3很明顯第一級的套筒已經(jīng)符合了穩(wěn)定性的要求。綜上所知第一級套筒的基本參數(shù)為：；長度；定位銷孔：；活動銷孔：[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]32.3.2第二級升降套筒結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算由上一節(jié)知。鍵槽：寬6mm，深2mm；活動銷軸直徑：6mm故：[NaN][NaN][NaN][NaN][NaN][NaN]EMBEDEquation.3有：σ=FA=計算其穩(wěn)定性。計第二級套筒的長為，同樣是一端固定一端自由，所以根據(jù)式中得出：總而言之，第二級套筒的關(guān)鍵參數(shù)應(yīng)當(dāng)滿足穩(wěn)定性的要求；長度；定向銷釘?shù)奈恢茫??；顒愉N孔：，壁厚。2.4活動銷軸的設(shè)計活動銷軸是用來連接套筒一和套筒二的構(gòu)件，其主要作用是承受兩套筒之間的剪切力和接觸面的擠壓力。由于結(jié)構(gòu)和加工方便性的考慮，這種構(gòu)件通常采用圓柱形狀，但由于接觸面積較小且同時受到多個力的作用，因此容易發(fā)生尺寸誤差導(dǎo)致應(yīng)力分布不均勻，從而引起應(yīng)力集中。為了提高其承載能力，一般會選用強(qiáng)度較高的40Cr鋼經(jīng)過正火+回火處理后加工而成。40Cr熱處理步驟：1、均勻加熱到860℃左右保溫1-2個小時，使其完全均勻奧氏體化；2、快速冷卻至50℃以下，可采用水淬、油淬或空冷等不同的冷卻介質(zhì)；3、進(jìn)行回火處理，將材料加熱到500-650℃，保溫1-2小時，使其達(dá)到所需的強(qiáng)度和韌性。2.4.1銷軸受剪應(yīng)力的計算得許用應(yīng)力然后這里得出又由剪切的強(qiáng)度條件為；查詢附件知零件的具體參數(shù)，代入數(shù)據(jù)有：故活動銷軸滿足剪切強(qiáng)度的要求。第3章錐齒輪的設(shè)計這款便攜式工具采用錐齒輪設(shè)計，可以通過人力驅(qū)動實現(xiàn)高效的工作。據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料顯示，一個健康的成年男性的手臂力量可以達(dá)到他們體重的1/2，而女性的手臂力量則可以達(dá)到她們體重的1/4。根據(jù)女性的平均體重50公斤，手臂所能承受的力量大約是這個數(shù)字的兩倍為125N。按照1.3.3節(jié)的規(guī)定，螺旋副的最大扭矩應(yīng)該是42.6N?M。鑒于其它部件的摩擦力，我們將錐齒輪所受的扭矩設(shè)定在50N?M。經(jīng)過精心計算，我們決定將手柄的長度調(diào)整至30cm，這樣就可以實現(xiàn)l=0.3m的力臂。F1=100N·M，因此，人的作用力可以通過這個值來衡量能夠產(chǎn)生的力矩：T1=100×0.3=30N·M所以知錐齒輪的傳動比設(shè)錐齒輪的傳動比為u=2.5。經(jīng)過計算，我們可以證明人類的驅(qū)動力是不可或缺的，即使在使用這臺千斤頂來支撐2噸的重物時，操作者也不會受到任何影響。3.1齒輪材料的確定齒輪材料的確定根據(jù)前面所述，螺旋式千斤頂?shù)膫鲃优ぞ貫?0?！っ祝虼似滢D(zhuǎn)速偏低。由于錐齒輪的結(jié)構(gòu)，它的功率傳輸效率較低。因此，我們決定使用45號鋼制造這個錐齒輪。在生產(chǎn)過程中，小型齒輪經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，而大型齒輪則經(jīng)過常規(guī)處理。經(jīng)過?；幚砗螅↓X輪的表面硬度顯著降低，降至240HBS，而大齒輪的表面硬度則有所提升。兩者之間的差距約為30HBS。3.2齒輪的精度選定由于千斤頂采用人力驅(qū)動，其工作速度較慢，但卻能夠提供較高的精度，因此它被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)機(jī)械中。根據(jù)這一特性，我們最終決定采用GB10095-88標(biāo)準(zhǔn)來確保質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)的7級精度。3.3齒輪的參數(shù)選定在齒輪參數(shù)的選擇上，若將小錐齒輪齒數(shù)設(shè)定為??1=14，那么大錐齒輪的齒數(shù)將會有所改變齒數(shù)??2=35又因為u=tan(??2)且Σ=??1+??2=90°3.4按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計試算公式有：（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（2）試選載荷系數(shù)????=1（3）又由上知小齒輪扭矩（4）根據(jù)齒寬系數(shù)（5）我們可以計算出材料的彈性系數(shù)????=189.8??????2（6）根據(jù)齒面硬度測試，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度可達(dá)極限值。（7）查得大齒輪的極限疲勞強(qiáng)度（8）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由于千斤頂是一種間歇性使用的工具，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的信息，一般汽車的維修次數(shù)不會超過20次，因此，我們可以通過計算觸疲勞強(qiáng)度極限。即使將使用頻率增大到100次，其使用壽命也應(yīng)該在10年左右。由于每次升至最高極限，該千斤頂需要旋轉(zhuǎn)500個小錐齒輪，因此需要特別注意這一點。同理大錐齒輪的使用次數(shù)為（9）接觸疲勞壽命系數(shù)（10）計算接觸疲勞許用應(yīng)力的壽命系數(shù)可以幫助我們更好地理解這一過程。得失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，比較兩值取較小者即可3.5按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計（1）又代入數(shù)據(jù)知：（2）計算圓周速度v。計算出人的轉(zhuǎn)動速度為v=60r/min（3）計算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.14??/??計算載荷系數(shù)，7級精度的動載荷系數(shù)????=1為7級精度的動載荷系數(shù)，使用系數(shù)????=1，可以滿足各種應(yīng)用場景；另一個是齒輪為圓錐：????=1因此，齒輪的齒向載荷系數(shù)可以通過以下公式來計算：??????????=1.1，即所以K=????????????????????=1.65。通過根據(jù)實際載荷系數(shù)進(jìn)行校正，我們可以獲得分度圓直徑的實際計算值。這個值可以通過式子10-10a來求取。3.6按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計與計算根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度的特性，我們可以采用以下公式來進(jìn)行計算：（1）通過計算，我們可以獲得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度最大值1。（2）查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限??????1=380??????大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限（3）取彎曲疲勞壽命系數(shù)??????1=1.35，??????2=1.8（4）計算彎曲疲勞強(qiáng)度時所受的最大應(yīng)力。根據(jù)S=1，算出載荷系數(shù)K，并且可以通過查齒形系數(shù)來確定其值。經(jīng)過查詢，當(dāng)“????=17時”??????=2.97，而當(dāng)“????=18”時“??????=2.91。所以當(dāng)量齒數(shù)????1=15.08時由插值定理得??????1=3.0852，根據(jù)由????=90時??????=2.20，當(dāng)????=100時??????=2.18所以當(dāng)????2=94.24時??????2=2.20848。即：??????1=3.0852；??????2=2.20（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)。同理由??????1=1.5008；??????1=1.78424。（6）根據(jù)m=2.5，根據(jù)上述內(nèi)容得出??1=21.4為小齒輪的齒數(shù)、??2=52為大錐齒輪的齒數(shù)。上述內(nèi)容得出，整個系統(tǒng)的尺寸有巨大的差異。由于螺旋式千斤頂可以一直工作，它可以避免齒面粘因為高溫引起的，這樣就可以避免齒面接觸磨損成為影響機(jī)械性能的重要因素。除此之外，外觀和便攜性也是必須考慮的重要因素。因此，結(jié)果為小錐齒輪的齒數(shù)定為14?；谶@些考慮，錐齒輪的基本參數(shù)是：小錐齒輪齒數(shù)Z1=21，大齒輪齒數(shù)Z2=35，大端模數(shù)M=2.5，分度圓壓力角α=20度。第4章其它部分零件的設(shè)計4.1圓錐滾子軸承設(shè)計由于螺旋式由于千斤頂?shù)妮S承轉(zhuǎn)速非常低（n=60/2.5=24r/min），這意味著在設(shè)計時必須考慮到它們的正常失效狀態(tài)，以避免出現(xiàn)點蝕破壞的現(xiàn)象，從而確保其滿足實際的應(yīng)用要求。為了確保這種受力較大、轉(zhuǎn)速較慢的軸承能夠正常運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其靜強(qiáng)度特性精確選擇合適的尺寸。根據(jù)上述校核公式，??0代表基本額定靜載荷，而??0則表示基本額定靜載荷的值代表軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù)。如果要求軸承的轉(zhuǎn)動平穩(wěn)性較高，則??0應(yīng)取于大于1的值；而對于轉(zhuǎn)動平穩(wěn)性不是很高的情況下。??0可以取1，在此處，由于轉(zhuǎn)動平穩(wěn)性的要求并不是特別高因此，我們可以把??0設(shè)置為1，而??0則代表著一個單位的靜載荷。4.1.1軸承的受力分析通過對1軸承的受力分析，我們可以推斷出，當(dāng)轉(zhuǎn)矩為??2=50??.??時，它的性能最佳。又錐齒輪的受力分析知：由上一章知平均分度圓直徑α=20°因此，軸承的受力情況可以描述為：它承受著螺桿所受重物的重力F=20000N和錐齒輪在軸向方向上的力????2，并將這些力傳遞給其他機(jī)械部件。????2所以軸向力????=20000+463.44=20463.44??徑向力????等于錐齒輪的徑向力????2=185.38??4.1.2軸承的設(shè)計基于螺旋式千斤頂?shù)奶匦?，其?nèi)徑范圍在?25~?30之間，這一范圍可以滿足多種應(yīng)用需求，從而提高系統(tǒng)的效率和可靠性。根據(jù)最新的軸承手冊，可選擇內(nèi)徑為?25的30205或30305軸承。因為???????，可以先選用30205進(jìn)行計算：由于計算軸承的當(dāng)量靜載荷??0即：??0=0.4×185.38+0.9×20463.44=18491.根據(jù)91.25??≈18.5????得出??0??0=1×18.5????≤??0??故30205，圓錐滾子軸承可以使用，其基本尺寸為：內(nèi)徑d=25mm，外徑D=52mm，高度為B=15mm。4.2.小軸的設(shè)計4.2.1小軸的介紹和材料選擇其中包括小軸的介紹和材料的選擇，它們被用來驅(qū)動小錐齒輪，以滿足特殊的應(yīng)用需求。它的主要負(fù)荷是扭矩。為了確保在使用人力推動的情況下，小軸的設(shè)計能夠正常工作，我們必須進(jìn)行相應(yīng)的檢查。雖然小軸的剛性要求較低，但在選用時應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，以確保最佳的性能。由于碳鋼具有較低的應(yīng)力集中能力以及易于加工的特點，因此它在一些特定的應(yīng)用場景中更為適宜。合金鋼通常被用于需要更高力學(xué)性能和更優(yōu)良結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域，以滿足特殊需求。在需要高耐磨性的場合中，尺寸較小是很重要的。鑒于小軸的安裝空間有限，并且對其具有良好的耐磨性，我們最終采用40Cr這種優(yōu)質(zhì)的合金鋼來制造出滿足要求的小軸。4.2.2小軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙軸結(jié)構(gòu)，每個軸上配備一個小型錐形齒輪和一個滑動軸承，并且將其與手柄相連，形成一個緊密的聯(lián)系。手柄前加裝一個棘輪結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)手柄在單向移動時的防倒退功能。將這個棘輪結(jié)構(gòu)安裝在手柄前端，可以使得手柄在單向移動時能夠順暢地轉(zhuǎn)動，而在逆向移動時則會被棘輪結(jié)構(gòu)所阻止。這樣可以有效地防止手柄因反向力而產(chǎn)生倒退運(yùn)動，從而提高操作的可靠性和安全性。由于其結(jié)構(gòu)的簡潔性，使得它能夠滿足較低的小軸剛度要求。因此，我們應(yīng)該重點關(guān)注小軸的強(qiáng)度，以便進(jìn)行有效的設(shè)計。通過使用校核公式，可以將計算設(shè)計參數(shù)代入進(jìn)行測試。由于軸只能承受扭矩，因此??=0。經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)扭矩的形成主要源于錐齒輪，而其所帶來的應(yīng)力則表現(xiàn)出一種脈沖式的變化。由于這些限制，我們有充足的時間來完成計算，從而得出??=1的結(jié)果。我們可以得出結(jié)論：小軸的強(qiáng)度符合要求。4.3外殼設(shè)計由于其3個外殼的特殊設(shè)計，這款螺旋式千斤頂專為汽車而設(shè)計，因此它的外形設(shè)計顯得格外重要。消費(fèi)者通常會首先注意設(shè)備的外殼，因此外殼的設(shè)計對于吸引消費(fèi)者非常重要。優(yōu)秀的外觀設(shè)計必須能夠滿足設(shè)備的高強(qiáng)度要求。經(jīng)過仔細(xì)觀察千斤頂?shù)膬?nèi)部構(gòu)造，我們發(fā)現(xiàn)了它的獨特之處。我們決定使用鈑金技術(shù)制作圓柱形外殼。通過采用弧形設(shè)計，我們不僅能夠降低整體的重量，還能提升外觀的美感。此外，它還能有效地降低應(yīng)力集中。通過鈑金加工，我們能夠讓金屬材料變得更堅固化，從而增加其強(qiáng)度。通過使用3毫米厚的壁板，通過使用我們的技術(shù)，您能夠確保使用千斤頂來承載重物。弧形設(shè)計不僅可以有效地減少銳利的角落對操作者的危險，而且還可以為使用者提供極高的安全保障！鑒于套筒一、二的尺寸和錐齒輪的安裝要求，為了達(dá)到最佳性能，我們應(yīng)該盡可能地縮小產(chǎn)品的整體尺寸?；谶@一前提，我們構(gòu)建了一個基本結(jié)構(gòu)，并且提供了相應(yīng)的尺寸示意圖。4.4底座設(shè)計4.2.1底座材料的選擇采用鑄造件為材料制作的5號底座，可以承受千斤重量，從而實現(xiàn)更高的穩(wěn)定性和可靠性。千金頂以及重物的全部重量，其次底座可以確保所有零部件的安裝和調(diào)整，從而確保它們能夠順利地運(yùn)行。因此，選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計對于底座的成功至關(guān)重要。通過觀察底座的結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)，對于小批量生產(chǎn)，我們應(yīng)該使用常見的鑄鐵零部件。在大規(guī)模的生產(chǎn)中，使用灰鑄鐵作為原材料可以顯著縮短加工時間，同時也可以降低產(chǎn)品的價格。因此，我們決定使用鑄造件來實現(xiàn)這一目標(biāo)。經(jīng)過精心設(shè)計，我們可以使用灰鑄鐵或其他更加精確的計算方法來構(gòu)建底座，以達(dá)到最佳的性能和使用效果結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)工作場所的要求。4.2.2底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計千斤頂?shù)牡鬃佑|面必須平坦，并且應(yīng)該與底面垂直接觸以承受主要壓力。在進(jìn)行力學(xué)計算時，需要考慮極端情況，即千斤頂在這個結(jié)構(gòu)中，底部的核心幾乎不與地表接觸。若要確保底座的最低截面能夠抵抗所有的壓力，則必須使用一個精確的校驗公式來確定壓應(yīng)力值不會超出規(guī)定的范圍。不考慮千斤頂?shù)谋旧淼闹亓縿tF=20000N，通過對45鋼的結(jié)構(gòu)分析，我們發(fā)現(xiàn)其屈服極限的安全系數(shù)為2，因此我們可以將這些數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的公式中得出結(jié)果。因此，底座的結(jié)構(gòu)能夠承受所有的壓力。4.5手柄的設(shè)計與計算為了滿足千斤頂小錐齒輪的扭矩需求和操作者的輕便性，5號手柄的設(shè)計必須采用杠桿結(jié)構(gòu)，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。通過以上內(nèi)容，我得出杠桿的拉伸長度是30cm。鑒于其輕巧的設(shè)計，如圖所示，手柄的結(jié)構(gòu)可以通過以下方式來實現(xiàn)：上述得出10mm為手柄桿件的截面直徑，材料選用45鋼經(jīng)表面淬火處理。手柄強(qiáng)度驗算：查詢45鋼知材料的屈服極限為??bs=353Mpa，由于手柄是人直接操作部分，因此取安全系數(shù)S=2。并要求軸內(nèi)最大的剪應(yīng)力τmax小于軸材料的許用剪應(yīng)力[τ]將數(shù)據(jù)代入則：顯然手柄桿件是滿足手扭強(qiáng)度的。第5章重要零部件裝配及總裝5.1第一級及第二級套筒的裝配兩級套筒用于傳遞動力和提高功率，因此兩個套筒需要完美匹配。第一級套筒與第二級套筒之間的間隙需要相互配合，而第二級套筒與殼體之間也需要合適的間隙。兩個套筒之間沒有其他連接設(shè)備，因此可以單獨組裝每個級別的套筒，然后進(jìn)行最終組裝。完成螺母的加工之后，應(yīng)該仔細(xì)檢查套筒的孔位，使其與螺母的鍵槽完美契合，同時也要確保銷孔的位置正確無誤。在完成組裝之后，應(yīng)該檢查螺母的邊緣是否與套筒的邊緣完全平整。如果螺母如果邊緣出現(xiàn)凹陷，就需要進(jìn)行修整，以確保它們與套筒的外表面完全一致。5.2外殼及小圓錐齒輪的裝配為了滿足結(jié)構(gòu)要求，外殼和小圓錐齒輪必須首先進(jìn)行精確的組裝，以確保其正確的性能。這些零件之間采用了一個可調(diào)節(jié)的滑動軸承，而且這個軸承座與外殼緊密結(jié)合。在安裝過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的配置來操作，以確保小軸與軸承座之間的間距滿足規(guī)范，同時，為了使組件的表面更加光潔，還必須對其進(jìn)行油漆潤滑。5.3總裝在完成所有零部件的組裝之后，我們就可以正式啟動整體安裝程序了。首先，將第二級套筒中的螺母精準(zhǔn)地插入，使其與螺母之間形成牢固的隔離；接下來，請把螺母擰進(jìn)第一個部件，ACK它們的安裝方向是否正確。在第二級套筒中安裝活動銷軸之前，對他進(jìn)行多次檢查。要求符合套筒之間的配合。當(dāng)要求符合時，可以把零件整體放入外殼中，要求滿足第二級套筒與外殼之間的配合。當(dāng)可以時，然后將大錐齒輪及平鍵的安裝，將內(nèi)圈壓入圓錐滾子軸承。注意，圓錐滾子軸承的內(nèi)圈必須與螺桿軸頸過盈配合，原因是為了防止螺桿掉落。最后將底座及其圓錐滾子軸承外圈的組裝。第6章重要零部件的有限元分析6.1活動銷軸的分析活動銷軸的作用是傳遞一二級套筒的作用力。因為要切合實際，所以進(jìn)行了有限元分析。在此分析中，在第一級套筒與第二級套筒安裝完成后施加重量，將其鎖定在第一級套筒的底部安裝第二級套筒，以確保其牢固可靠筒頂面上添加了均布載荷F=20000N。另外，在活動通過solidworks2013，我們對銷軸的大端表面施加0.5N的均勻負(fù)載，以模擬彈簧的剩余彈性，以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。對其中的Simulation模塊進(jìn)行分析計算，并采用無穿透的連接方式。在進(jìn)行約束和加載后，利用經(jīng)過精確的網(wǎng)格劃分。圖6.1-1兩級套筒網(wǎng)格劃分我們可以從圖6.1-1中看出，經(jīng)過兩級套筒網(wǎng)格的計算，我們獲得的分析結(jié)果如下。圖6.1-2活動銷軸從圖6.1-2中可以看出，活動銷軸的最大應(yīng)力高達(dá)339Mpa，而最低應(yīng)力僅有3Mpa。由于零件的尺寸較小，因此應(yīng)力的分布更加均勻，這也就意味著應(yīng)力的集中。根據(jù)圖表顯示，?6表面應(yīng)力分布為167.6Mpa。圖6.1-3活動銷軸而圖6.1-3活動銷軸的應(yīng)力值也達(dá)到了這一值，表明其具有良好的抗拉強(qiáng)度和抗壓能力對應(yīng)于節(jié)點414，該值小于屈服極限的186Mpa，因此滿足強(qiáng)度要求。平均應(yīng)力值為100.9Mpa。造成應(yīng)力集中的原因是由于活動銷軸的臺階面不是圓弧面，接觸面不完全。應(yīng)當(dāng)將最大應(yīng)力所在面加工成與套筒2內(nèi)表面相切。但實現(xiàn)其過程很難，因此需要尋找其中一個是解題思路。圖6.1-4套筒應(yīng)力根據(jù)圖6.1-4的數(shù)據(jù)，第二級套筒的應(yīng)力分布特征顯示，它的應(yīng)力值最高，達(dá)到了????????=636??????，而它的位移也達(dá)到了這一數(shù)字，這說明了它的應(yīng)力分布特征非常穩(wěn)定。圖6.1-5套筒位移整體的應(yīng)變結(jié)果：圖6.1-6套筒應(yīng)變6.2第二級螺母與螺桿配合的靜力分析先將螺桿的臺階面固定，認(rèn)為螺母與螺桿接觸選項為無穿透。然后在螺母的臺階面添加了一個均布載荷F=20000N。添加載荷以及約束后經(jīng)過劃分網(wǎng)格的處理，第二級螺母的應(yīng)力分布情況如下：圖6.2-1顯示了螺桿的應(yīng)力水平圖6.2-1第二級螺母裝配圖6.2-2展示了螺母的應(yīng)力水平圖6.2-2第二級螺母裝配圖6.2-3展示了螺桿上螺紋牙的局部應(yīng)力水平圖6.2-3螺母圖6.2-4則展示了螺紋的應(yīng)力水平。圖6.2-4螺紋牙由以上結(jié)果可以看出螺母上從螺桿上的最大應(yīng)力????????=395??????到螺紋牙的最大應(yīng)力????????=371???????？梢郧宄乜吹?，螺紋牙的強(qiáng)度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了材料的承載能力。從螺桿上的上螺紋牙局部放大圖可以清楚地看出，超出強(qiáng)度極限的部分僅僅是螺紋牙的表面，而對整個零件的影響卻是極其有限的。經(jīng)過綜合分析，第二級螺母與螺桿的配合符合材料的強(qiáng)度要求，可以滿足使用要求。6.3圓錐齒輪副的靜力分析在進(jìn)行有限元分析時，我們假定3個圓錐齒輪副之間的嚙合是正確的。當(dāng)在其輪轂處添加了一個軸承約束，并在大圓錐齒輪的底部增加了一個沿Z方向的支撐裝置方向的約束。在此情況下，在鍵槽處添加了一個沿X方向的約束，大齒輪將完全被控制住，并使得鍵槽的一側(cè)產(chǎn)生反作用力以平衡小錐齒輪傳遞過來的扭矩。同理下，小錐齒輪的端部添加了一個沿Z方向的約束，并在小軸上添加了一個軸承約束。此然后在小軸上增加了一個20N.m的扭矩。經(jīng)過劃分網(wǎng)格：圖6.3-1顯示了錐齒輪裝配后的應(yīng)力結(jié)果圖6.3-1錐齒輪裝配而圖6.3-2則展示了小錐齒輪的應(yīng)力結(jié)果圖6.3-2嚙合圖6.3-3則是大錐齒輪的應(yīng)力結(jié)果圖6.3-3小錐齒輪圖6.3-4則是大錐齒輪的