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[求助] 有没有设计棘轮的资料?

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发表于 2010-4-21 16:21:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国陕西西安

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有没有设计棘轮的资料?在Catia环境下,如何做棘轮?
发表于 2010-4-21 20:46:55 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
棘轮的设计
% v( J/ r) H) ]( N大家可以按照下面的步骤来进行设计,实际问题再实际分析,仅供参考!
6 P9 I; j  p; ~7 y- s* ](1)棘轮的设计
4 {) V! `( v# X! k! p# ^+ Z3 O+ m! P    棘轮的齿数,如果系手摇绞车所用,大约为8~16齿
! Y( _; t( `( S; j    的程度。本设计取z=14。
7 j+ L& n/ C& F: ?/ ^# W/ q. |/ Y    作为中间轴的力矩,为制动器之项的回转力矩
! h* g: o" G  F' g& l) A
+ H  w% ?/ v8 t) N1 p+ A# y     Mt = (作用於制动轮的回转力)x(制动轮的半径)
7 ]: N$ B+ i& T- l/ N9 F" ?        = TxRB % ?+ ~% {3 q3 c. l
3 }9 H% \( f% t( F4 `/ j4 O4 C
    T=258kg RB=12.5cm  代入 ) Q: u6 I- ]5 w* [7 l4 D( [) @# w
; b  {: H% E1 j/ T) ?( e
    Mt=258x12.5=3225kgcm
3 V; E. P. V) [      p=3.75*( Mt/(z*sb*K))0.333以上记之值代入
  \, K) s: D( t      z=14 ( i/ a; G9 f( ^$ h
     sb=300kg/cm2
1 e: S6 n7 J. M, \3 W8 @; d     K=(0.5~1.0) 取0.8
" Q/ {+ j* q; W# R      P=3.75(3225/14/300/0.8)0.333=36mm
0 y" A2 P1 J" D* K6 I
( ~4 T- A( L5 w6 U! B3 j0 n& T- r    模数 m = p/p = 36/3.14 ≒ 11.46 ≒12 6 ]1 l; I+ T) W) x% a3 Y$ S' M
         m = 12 & [8 J- p7 x% L1 g2 d
3 s' c/ T  t) @. _% R  w3 A% T
         p = m*p 0 U% h( q1 b: a+ R, J
           = 12 x 3.14 ≒37.7mm ) T5 U0 ]  z5 Y8 ^

) h6 C( P  f9 |, J% W3 j    齿的高度 h = 0.35p = 0.35x37.7 = 13.195mm = 14mm 1 J0 r- {  P; G/ t
    齿尖的厚度 c = 0.25p = 0.25x37.7 = 9.42 = 10mm
" F' m. R6 }* M    棘轮的外接直径 D = m*z = 12x14 = 168mm ! N5 d% y9 p# R" }* e
    棘轮的宽度 b = K*P = 0.8*37.7 = 30.16mm = 30mm
) T7 Q! X) ~( p, ]0 u8 z- t% M  A: q    掣子的角度a=15°
0 u7 }- }* m7 P' }8 a7 d    对棘轮的压力的压溃强度
; x0 z* ^, r  |- j. H  由 sc = T/(bh),T = 2Mt/D之值代入 ; ~2 ~! G6 C; ~+ N: R- c
     Mt= 3225kgcm
/ Y6 r/ H9 d$ `, ]' g9 Y     D = 16.8cm : n! }7 N( {- ?' e9 {
      b = 3cm
" H- _! S$ X1 G      h = 1.4cm
! h& W; w0 I+ s+ m6 C+ y' `      sc= 3225x2/16.8/3/1.4 . m; T, A. X/ p; N3 F- B( ?  p* g
        =91.4kg/cm2=0.914kg/mm2
9 q& y$ v& z: f, P1 j    容许压应力的范围0.5~1.0kg/mm2,所以上记之值在此 3 B' q6 w1 N6 g
    范围内不会因受压缩而压溃
" X# a* l# j+ `. k
5 G# o; }' ^$ f4 k# P7 b( ^(2)掣子轴的设计 * G9 `; @8 O: N0 ?% f6 r: R
    掣子轴的直径为d 在掣子轴发生弯曲力作用,故其弯曲
, y' Z" Z7 D8 y! Y    力矩设为M,则 ; x4 W2 n# p- q6 W2 o$ E, K2 Z
     M = (作用於掣子的力)x(掣子宽x棘轮宽) / 2 5 c- l1 i1 T) g% [
       = T*b/2 8 {( @% I0 G! z& n3 a
     T= 2Mt/D
& G4 ]9 t) d7 N: w/ N. ^( w2 O  N7 y- S       = 3225x2/16.8=383.9kg % g: M) m" a6 k4 Y
     T= 384(kg)*3/2=576kgcm & i/ R" u( O# S& h
     sb= 400kg/cm2
0 e* L, u+ h$ l/ z      d= (32M/p/sb)0.333
2 p: Z9 c0 J* k5 e. ]       =(32x576/3.14/400)0.333=2.45
  S3 v' G( p/ M/ P$ ]: n* D! A      d= 25mm 6 @9 q' Z0 `) D" _6 s: f

* I" b9 N& ^, X6 v* H$ s1 `+ W2 g( u    掣子轴受剪的情形:取ss=400kg/cm2   D; {  E- Z* m. a& d
     d=(4T/psS)0.5
2 i9 s* Q/ Y/ b& Y      =(4X384/3.14/400)0.5=1.12cm * H' D& z: K% I- _" p  i
      =12mm 7 t# @7 e9 M* B# m
     由上记两者比较,应取受弯曲作用时之直径d=25mm $ [6 q% }5 K8 D/ D3 A2 q2 q

( h& q  h3 R' M- ]6 W(3)板弹簧的设计 " ]0 R# e3 |0 D
    使用板弹簧、板弹簧的设计,需考虑制动轮、掣子、
: ]9 P7 j* J% _* u4 v- }    棘轮、中间轴、机架的相互位置,於绘制构想图中决
  c, h& B2 s2 L) r0 y    定之,即棘轮的大小,棘轮齿的宽度,均应考虑,
5 |8 V1 Q2 Y. W: y, R; j    然後在构想的阶段假定长l,厚t,宽b,求其弯曲应力。
, h8 d4 w  J9 A" C  \2 ~    求挠度先求弹簧压力P,此值在选取时应与弹簧的使用 . W+ i7 I( g' F( X: k: q
    压力范围比较之,如P值在使用范围,则设计上 当可安全。
2 S- v; q5 r: m7 n9 i
- S1 l, i- b2 S+ l: v$ P; n    假定l=120mm,宽b=30mm,t=1.4mm,求s * ^$ Q! U/ d: g" _9 N8 \5 Y
    此值希望在50kg/mm2以内,试计算之。 9 L! [1 k; O  [0 g) C$ Y: |' p
     s=(3*d*E*t)/(2l2)=(6*l*P)/(b*t2) 6 o$ {+ T2 @- w  N  Z" T
      =(3x1.4x2.1x106x0.14)/(2x122)=1234000/288 2 r- y" R3 W1 ?3 ^9 D' x/ J" K
      =4284.7kg/cm2=43kg/mm2   W, {- L1 K3 x0 {  j: y% b
    但d=14mm,大约与掣子的高度相等。 $ o' }: H6 b6 b% q# G& J
    E=2.1X106kg/cm2 , i; E/ [. ]* {
     
4 K2 s6 g2 X4 }. Y7 M    又  * w0 z  N5 g8 O- G! w, s+ Y

% K. z/ b* X- h+ d* r8 x( B    将 s = 43kg/cm2代入上式,如P之压力值在5kg以内之程度, 1 c) p$ z% G7 J+ F
    则假定的弹簧可以使用
* H' u3 C5 N: K( K$ `4 S% L- ^     
+ _  @2 o. s: K  ^- N) B$ ?    P=(1.4x2.1x106x3x0.143)/(4x123)=24202/6912=3.5014=3.5kg
. u0 Q6 M# o' R% B6 W! {     3 F. k% F( u9 C4 |0 P. g
    弹簧的容许弯曲应力50kg/cm2以内,弹簧的压力在5kg以内, % I5 k; ^- y0 x% |
    故假定之值均可满足这些? ! m) ?/ C8 g4 {
    条件因此吾人决定下列的尺寸 l=120mm,b=30mm,t=1.4mm & H! `! c) f* Y+ `
    使用SUP5材料
发表于 2011-10-26 11:31:40 | 显示全部楼层 来自: 中国河南郑州
这个计算还是不错的,谢谢提供
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