羽毛球自动发球机

黄石理工学院 毕业设计（论文）

d?mz?3.5?26?91mm1 1 d?mz?3.5?65?214mm2222?0.5d? 锥距 R?0.5d12?????0.5?91?22??0.5?227.5??122.5mm

齿宽 b??RR?20mm

分度圆锥角 ?z1?arctan1z?68.2?2

?2?90???1?21.8?

分度圆直径 d d1?mz1?91mm

d2?mz2?214mm 齿顶高 ha ha1?ha2?m?3.5mm 齿根高 hf hf1?hf2?1.2m?4.2mm

齿高 h h1?h2?2.2m?7.7mm 顶隙 c c?0.2m?0.7mm 齿顶圆直径 da da1?d1?2mcos?1?91?2?3.5?cos68.2??95.26mm da2?d2?2mcos?2?216mm

齿根圆直径 df df1?d1?2.4mcos?1?88mm df2?d2?2.4mcos?2?194mm

齿顶角 ?a ?ha1??a2?arctanRa?1.64?

h齿根角 ?f ?f1??f2?arctanfR?1.96? 顶锥角 ?a ?a1??1??a1?68.2??1.04??69.84?

?a2??2??a2?21.8??1.04??23.44?

根锥角 ?f ?f1??1??f1?68.2??1.96??66.24?

?f2??2??f2?21.8??1.96??19.84?

大、小齿轮外形轮廓图如下：

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a大直齿锥齿轮

b小直齿锥齿轮

3） 校核齿根弯曲疲劳强度

?2360KTF?1Ybm2Z1???2Fs??Fp ?1?0.5?R??（1）确定YFs/?Fp的最大值

?1?arctan1Zu?arctanZ12arctan2665?21?48'5\

?2?90???1?68?11'55\

ZZv1?cos1?1?28

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Z2?174 Zv2?cos?2 由课本《机械设计》查得YFs1?4.15，YFs2?3.9

YYFs14.15?0.0123 ?Fs2?3.90?0.0121 ?Fp1338Fp2323YYFs1Fs2，所以校核小齿轮即可。 ? 因为??Fp1Fp2 （2）校核小齿轮的齿根弯曲疲劳强度

2360?1.5?73.84?4.15?128.27Mpa?? ?F1? Fp12236.75?3.5?26??1?0.5?0.3? 故齿根弯曲疲劳强度足够。

§5.4 设计高速轴

1） 该轴无特殊要求，选用调质处理的45钢，?B?640Mpa，其外形尺寸如下：

2） 初步估算轴径

按扭转强度估算输入端联轴器处的最小轴径，按45钢，取C?110，输出轴

????7.5?0.99?0.98?0.99?7.2。 功率P2?P1123?2.5 齿数比为u?6526n1?1440?576r/min 输入轴转速为n?u22.5P3 由dmin?Cn2?11037.2?25.5，即为安装大带轮的直径，该轴上有键槽

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应加大5%，并圆整，取d?27mm，a为轴肩高度，取a=2.5mm。

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则d'?d?2a?32mm

1 d'?d?1~5mm 取d'?38mm

212 取d'?32mm

33） 轴的各段长度设计

在本羽毛球发球机的自动进料系统中，轴承选用深沟求轴承承受径向载荷，也能同时承受双向轴向载荷，其极限转速高，结构简单，价格便宜，应用最广泛。我在这个设计中拟采取深沟球轴承6007[0000型]，轴承宽度B=14mm，D=62，d=35， d1?43.4mm, D1?53.7,因此选轴的第二段长度为l1?42mm，其他各部分长度分别为l?40mm、l2?80mm，已知齿宽为B1?30mm，则轴的第四段长度为l?40mm。 34） 轴的结构工艺性

主要考察轴的强度验算

先做出轴的受力计算简图，取集中载荷作用于齿轮及轴承中点。 图（一）：

1） 齿轮上作用力的大小

P3 转矩 T?9.55?10n2?9.55?103?7.2?119.375

257622000T2?2000?73.84?1909N 圆周力 Ft1?77.35dm1 径向力 F?F'cos??Ftan?cos??1909?tan20??cos68.2??254N

r1r11t11 轴向力 F?F'sin??Ftan?sin??1909?tan20??sin68.2??639N

a1r11t11 法向力 Fn?F/cos??1909/cos20??2031N

t1 且 Ft1??Ft2，Fr1??Fa2，Fa1??Fr2

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