【正文】 FQ=2ZF0sinα 1/2=2 4 = 齒輪傳動的設(shè)計計算 （ 1）選擇齒輪材料及精度等級 選取一對斜齒輪。 齒輪采用 軟齒面。小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 8 241~286HBS。大齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度 229~286HBS； 確定許用應(yīng)力（ MPa） —— 圖 [3] 、圖 [3] 得 ?Hlim1=700 MPa (HBS= 250 )， ?Hlim2= 600 MPa (HBS =210 )、 ?Flim1= 280 MPa (HBS=250 )、 ?Flim2= 220 MPa (HBS =210 )、 由表 [3] 取 SHmin == ， SFmin = 使用壽命 N1=60n1 jLh= 60**8*300*16 = 108 （按每年 300個工作日計算） N2= N1/ i = 108 /4 = 108 由圖 [3]曲線 1： ZN1= 1 ， ZN2= 由圖 [3]得： YN1= YN2= 1 ， YST= 2 ?HP1=min11lim HNH SZ?= ， ?HP2= 500 MPa 。 ?FP1=m in11lim FNSTF SYY?= 350 MPa ， ?FP2= 275 MPa 。 （ 2） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計（長期單向運轉(zhuǎn)的閉式齒輪傳動） ， 工作轉(zhuǎn)矩 T1= 106 ?????? 11nP= Nm ZH= （圖 [3]）， ZE= （表 [3]）， Z? = ， ?d = 1. （表 [3]） Zβ= 載荷系數(shù) K= KA Kv K? K? = 其中： KA = （表 [3] ）， Kv = ， K? = 1， K?= 。 9 211312 332 ( 1 ) 2 18 8 2 21 1 10 ( 4 1 )50 0 481 .06HEHP dZ Z Z Z K T idimm?????? ?? ? ?????? ? ? ? ? ? ???? ? ?????? (3)確定中心距 a 1 8 1 . 0 6( 1 ) ( 1 4 ) 2 0 2 . 6 522da i m m? ? ? ? ? ? 盡量使尾數(shù)為 0或 5,以便于制造和測量，所以初定 210a mm? 。 (4)選定模數(shù) nm 、齒數(shù) 1z 、 2z 和螺旋角 ? 12()2 cosnma z z??? 一般 40~201 ?z ， 取螺旋角為 150 初選 301?z ， 則 2 1 1 30 120z i z? ? ? ? 122 c o s 2 2 1 0 c o s 1 5 2 . 7 23 0 1 2 0n am zz ? ??? ? ??? 由標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取 ? ，則 12 2 c o s 2 2 1 0 c o s 1 5 1 3 5 . 83 . 0nazz m ? ??? ? ? ? 取 12135zz?? 則 121 136 2 7 .21 1 4zzz i?? ? ??? 取 1 28z ? 則 2 135 28 107z ? ? ? 齒數(shù)比： 21/ 1 0 7 / 2 8 3 .8 2zz ?? 誤差允許范圍內(nèi)，可用。于是 10 1112() 3 1 3 5c o s c o s 1 4 . 0 72 2 2 1 0nm z za? ??? ?? ? ?? 滿足要求。 （ 5） 計算齒輪分度圓直徑 小齒輪 11 3 2 8 8 6 . 6 0c o s 0 . 9 7nmzd m m? ?? ? ? 大齒輪 22 3 1 0 7 3 3 0 .9 3c o s 0 .9 7nmzd m m? ?? ? ? （ 6） 齒輪寬度 1 d m m?? ? ? ? 圓整大齒輪寬度 2 90b m m? 取小齒輪寬度 1 95b mm? （ 7） 校核齒輪彎曲疲勞強度 取 2 275FP FP M Pa???? 根據(jù) 1z 、 2z 查表?。?1 ? ， 2 ? ， 1 ? ， 2 ? ，??Y ， ??Y 又 1 mm? 11 1 1132b2 211 .81 10 5 1 5 090 86. 60 F F a sanFPKT Y Y Y YdmM P a?????? ? ?? ? ? ? ????? 11 222111FP2 .1 8 1 .7 99 0 .3 7 8 5 .8 92 .5 5 1 .6 1Fa saFFFa saYYYYMPa?????? ? ? ?? 所以兩齒輪齒根彎曲疲勞強度滿足要求，此種設(shè)計合理。 六 、軸的設(shè)計計算 輸入軸的設(shè)計計算 在單級減速器中，可將齒輪安裝在箱體中央，相對兩軸承對稱布置，齒輪左端面用軸肩定位，右端面用套筒軸向定位，周向采用鍵和過渡或過盈配合，兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向定位采用過渡或過盈配合，軸呈階梯狀，左軸承從左端裝入，齒輪、套筒和右軸承依次從右端裝入。 （ 1） 按扭矩初算軸徑 選用 45調(diào)質(zhì)，硬度 217~255HBS， [σ 1]=60Mpa 根據(jù) 表 [3]，取 C=112 由式 [3] 33 8 . 4 71 1 2 3 1 . 4 73 8 1 . 8 9Pd C m mn? ? ? ? 考慮有鍵槽，將直徑增大 5%，則 選 d= （ 2） 軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器和軸的周向定位均采用平鍵連接。按 d 54? 由表 41[2]查得平名稱 符號 公式 齒 1 齒 2 齒數(shù) z z 28 107 分度圓直徑 d d=mz 齒頂高 ha ha=ha*m 齒根高 hf hf=(ha*+c*)m 齒頂圓直徑 da da=d+2ha 齒根圓直徑 df df=d2hf 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a=m(z1+z2)/2 齒寬 b b=ψ dd1 95 90 12 鍵截面 b h=20 12，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長取 70mm， 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長取 90mm，同時為保證 齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合67nH；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為 b h L=16 10 70，配合為67kH。 。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 3）確定軸各段直徑和長度 ○1 左 起第一段軸 1D =35mm， 帶輪寬度 B=82mm, B, 1L 取 60mm ②左 起第二段取 2D =40mm。取第二段的長度 2L =50mm ○ 3 左 起第三段， 取小齒輪距箱體內(nèi)壁間距 a=14mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=8mm 該段裝有滾動軸承， 選用 圓錐滾子 軸承，則軸承有徑向力，選用 30209 型軸承， 其尺寸為 d D T=45 85 ，那么該段的直徑為 3D =Φ 45mm，長度為 3L =47mm。 ④ 左 起第四段為齒輪軸段，齒輪寬為 b=95mm，為了保證定位的可靠性，4D =50mm,取軸段長度為 4L =91mm。 ⑤ 左 起第五段，考慮齒輪的軸向定位 ,定位軸肩，取軸肩的直徑為 5D =Φ 60mm ,長度取 5L =8mm。 ⑥ 左 起第六段，為滾動軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取 6D =Φ 52mm，長度取 6L = 14mm。 ○7 左 起第七段，該段為滾動軸承安裝處，取軸徑為 7D =Φ 45mm，長度 7L =21（ 4） 按彎矩復(fù)合強度計算 ①求分度圓直徑：已知 d1= ②求轉(zhuǎn)矩：已知 T1=91470N mm ③求圓周力 Ft， 112 2 2 1 1 8 1 1 0 4 8 9 1 . 6 68 6 . 6 0t TFNd ?? ? ? ④ 求徑向力 Fr, 13 ta n 4 8 9 1 . 6 6 ta n 2 01 8 3 5 . 4 8c o s 0 . 9 7tnr FFN??? ?? ? ? ⑤求軸向力 Fa,