【正文】 能力，而齒面接觸強度決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關，但由于按齒面接觸強度與齒根彎曲強度算的相差較大，保險起見可取由彎曲強度算得的模數(shù)擴大到 mmm ? ，按接觸強度算得的分度圓直徑 mmd ? ，算出小齒輪齒數(shù) ??? mdz 782632 ???z 。 ３）代入數(shù)值計算 （１）計算分度圓直徑 mmmzd 6511 ?? mmmzd 19522 ?? （２）計算錐距 R mmudR 0 22/13652/1 221 ?????? （３）計算齒寬 B mmRB R ????? ? 取整 mmB 35? mmBB 3521 ?? （ 4）平均分度圓直徑 mmm ? 261 ?z 782 ?z mmd 651 ? mmd 1952 ? mmR ? mmBB 3521 ?? 9 mmmmRmRm dd dd )( )(2211 ???? ???? 名稱 代號 小錐齒輪 大錐齒輪 分錐角 δ ?? ? ?? ? 齒頂高 ha mmmmmhh aa * ????? 齒根高 hf mmmchh af )()( ** ??????? 分度圓 直徑 d ?1d 65mm ?2d 195mm 平均分度圓 直徑 md mmd m ? mmd m ? 錐距 R mmR ? 頂隙 c mmmcc * ???? 分度圓齒厚 s mmms ??? ? 齒寬 B mmB 35? (二 )低速級斜齒圓柱齒輪傳動 選定齒輪類型、旋向、精度等級、材料及齒數(shù) 1）按照給定的設計方案可知齒輪類型為斜齒圓柱齒輪； 2）為盡量減少中間軸上的軸向力，選小齒輪 為左旋，則大齒輪為右旋； 3）電動機為一般工作機，速度不高，選擇 7級精度； 4）材料選擇。由《機械設計》表 101選取，小齒輪的材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS； 5）選小齒輪的齒數(shù)為 241?z 則大齒輪的齒數(shù)為 96122 ??? ziz 按齒面接觸強度設計按《機械設計》式（ 1021）試算 2231 ][12 ????????????HEHdtt ZZuuTKd ???? 1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （ 1）試選載 荷系數(shù) ?tK （ 2）已知小斜齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNT ?? （ 3）由《機械設計》表 107選取齒款系數(shù) ?d? 10 （ 4）查《機械設計》圖 1026得端面重合度為 , 21 ?? ?? ?? 所以， 5 6 ??? ??? ??? （ 5）齒數(shù)比 4122 ??? zziu （ 6）由《機械設計》 P:201表 106查得 材料彈性影響系數(shù) 9 M PaZ E ? （ 7）由《機械 設計》圖 1030得區(qū)域系數(shù) ?HZ （ 8）由《機械設計》圖 1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 M PaH 5502lim ?? （ 9）由《機械設計》式（ 1013）計算應力循環(huán)次數(shù) 89212911)1530016(3206060 ????? ???????? iNN jLnN h （ 10）由圖 1019查得 , 21 ?? HNHN KK （ 11）計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S＝ 1，由《機械設計》式（ 1012） 有： MP aMP aSK HHNH 5581 ][ 1lim11 ????? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ??? MP aHHH ][][][ 21 ??? ??? 2）計算 （ 1）計算小齒輪的分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 mmd t45 21??????? ??????? （ 2）計算圓周速度 smsmndv t /?? ????? ?? （ 3）計算齒寬 b及模數(shù) m mmmmdb td ????? ? mmzdm tnt 14c os11 ????? ? MPaH ][ ?? mmd t ? 11 mmmh nt ????? ?hb （ 4）計算縱向重合度 ?? 1 ??????? ??? ? zd （ 5）計算載荷系數(shù) K 由《機械設計》表 102查得使用系數(shù) ?AK 根據(jù) smv /9 5 ? ， 7級精度，由《機械設計》圖 108得 ?vK 由《機械設計》表 103查得齒間載荷分配系數(shù) ?? ?? FH KK 由《機械設計》表 104查得齒向載荷分配系數(shù) ??HK 由 ?hb ， ??HK ，查《機械設計》圖 1013查得齒向載荷分配系數(shù) ??FK ∴ 載荷系數(shù) ?? ?? HHVA KKKKK （ 6）按實際的載荷系數(shù) K校正速算的得分度圓直徑 td1 ，由《機械設計》式（ 1010a）得 mmmmKKdd tt ???? （ 7）計算法面模數(shù) mmmmzdm n 14c os11 ????? ? 按齒根彎曲強 度設計 由《機械設計》式（ 1017） 3 2121][c o s2FSaFadnYYzYKTm?????? ?? 1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （ 1）由《機械設計》圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3802 ?? （ 2）查《機械設計》圖 1018得 , 21 ?? FNFN KK （ 3）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ,由《機械設計》式（ 1012）得 smv /? 12 M P aM P aSKM P aM P aSKFEFNHFEFNF ][ ][222111?????????????? （ 4） 計算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFVA KKKKK （ 5）根據(jù)縱向重合度 ?? ，查《機械設計》圖 1028的螺旋角影響系數(shù)??Y （ 6）計算當量齒數(shù) o s/24c o s/ 3311 ???? ?zz v o s/96c o s/ 3322 ???? ?zz v （ 7）查取齒形系數(shù) 由《機械設計》表 105查得 , 21 ?? FaFa YY （ 8）查取應力校正系數(shù) 由《機械設計》表 105查得 , 21 ?? SaSa YY （ 9）計算大、小齒輪的][ FSaFaYY?,并加以比較 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪數(shù)值大 。 2）設計計算 mmmmm n 14c o 2 23???? ?????? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 ?nm 已可滿足彎曲強度。但為同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 mmd ? 來計算應有的齒數(shù) 于是由 14c os11 ????? nmdz ? ，取 301?z ， ?nm 13 則 120212 ?? ziz 計算幾何尺寸 1）計算中心距 mmmzza n os2 2)12030(c os2 )( 21 ??? ????? ? 將中心距圓整為 155mm。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角β ??? ????? 2)12030(a rc c os2 )(a rc c os 21 a mzz n? % ?? ??? 誤差在 5%以內(nèi)，螺旋角值 β改變不多，故參數(shù) ?? 、 Kβ、 ZH等不必修正。 3）計算大、小齒輪分度圓直徑 mmzmd n o s/230c o s/11 ????? ? mmzmd n o s/2120c o s/22 ????? ? 4）計算齒輪寬度 mmdb d 626211 ???? ? 圓整后，取 mmBmmB 68,62 12 ?? 計算所得結(jié)果匯總?cè)缦卤韨溆?。 名稱 符號 小齒輪 大齒輪 螺旋角 β 176。 法面模數(shù) mn mn=2mm 法面壓力角 n? 20176。 分度圓直徑 d mmd 621 ? mmd 2482 ? 齒頂高 ha 2* ??? mhh aa mm 齒根高 hf )( ** ?????? nnanf mchh mm 齒寬 B mmB 681 ? mmB 622 ? 七、鏈傳動設計 鏈傳動傳遞功率： KWFV 54 ????? ? 301?z 1202 ?z a=155mm ?? ? mmd 621 ? mmd 2482 ? mmB mmB 68 ,6212 ?? 14 傳動比 ?i （ 1），選擇鏈傳動齒數(shù)，取 171?Z 根據(jù)傳動比 2 ??? （ 2）確定計算功率 由 《機械設 計》 P： 178表 96知， ?AK ，由 《機械 設 計 》 P:179 圖 913 知 ?ZK ， 單 排 鏈KWKWPKK ZA 7 4 4ca ????? （ 3）選擇鏈條節(jié)數(shù)和中心距 根據(jù) m in/3 rnkwP ca ?? 及 查《機械設計》 911可選 20A 查表 91 鏈節(jié)距 P=㎜ (4)計算鏈速， 確定潤滑方式，smpznv / 13 ?? ????? 由 smv /? 和鏈號20A 查圖 94 采用 滴油潤滑 (5)計算軸向力，有效圓周力為： NvpFe 4 ??? 鏈輪 水 平 布 置 時 軸 力 系 數(shù) ?FPK 則 周 向 力 為NFKF eFpP ???? 八 、 軸的設計計算 由《機械設計》 P： 362表 151選取軸的材料為 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 ， 硬度217~255HBs， 抗拉強度極限 MPaB 640?? ，屈服極限 MPaS 355?? ，彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? ，許用彎曲應力 [ 1?? ]=60MPa （ 一 ） 高速軸的設計計算 求輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n1和轉(zhuǎn)矩 T1 kWP ? ， min/9601 rn ? ， mNT ?? 求作用在齒輪上的力 因 已 知 高 速 級 小 錐 齒 輪 齒 寬 中 點 處 的 分 度 圓 直 徑 為mmdd Rm )(11 ??? ? 則 Nmm 25 1038 6002d2TF3m11t1 ????? 9 a 4 2 5c o st a nFF 1t1r1 ?????? Nos?? 6 i n20t a 4 2 5s i nt a nFF 1t1a1 ?????? N?? 初步確定軸 的最小直徑