【正文】 器 9 則帶的根數(shù)112 . 4 2z 5 . 7 8( ) ( 0 . 3 5 0 . 0 3 ) 0 . 9 5 1 . 1 6daLPP P K K? ? ?? ? ? ? ? 所以 z 取整數(shù)為 6 根 （ 6） 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù) V帶輪結(jié)構(gòu)的選擇條件， Y100L14 型電機的主軸直徑為 d=28mm； 由《機械基礎(chǔ)》 P293 ，“ V帶輪的結(jié)構(gòu) ”判斷：當 3d＜ dd1(90mm)＜ 300mm，可采用 H 型孔板 式或者 P 型輻板式帶輪，這次選擇 H 型孔板式作為小帶輪。 由于 dd2300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪。 總之， 小帶輪選 H 型孔板式 結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇 E 型輪輻式 結(jié)構(gòu)。 （ 7） 確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。 （ 8） 計算壓軸力 由《機械基礎(chǔ)》 P303表 13－ 12 查得， Z 型帶的初拉力 F0＝ 55N，上面已得到 1a =， z=6，則 1a 1 6 1 . 7 42 s in = 2 6 5 5 s in N = 6 5 1 . 6 4 N22 ooF z F? ? ? ? ? （ 9） 帶輪的材料 選用 灰鑄鐵 ， HT200。 減速器內(nèi)傳動件的設(shè)計（齒輪傳動設(shè)計） （ 1） 選擇齒輪材料 、熱處理方法及精度等級 ① 齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度 因為載荷中有輕微振動，傳 動速度不高，傳動尺寸無特殊要求， 屬于一般的齒輪傳動，故 兩齒輪均可用軟齒面齒輪。 查 《機械基礎(chǔ)》 P322表 14－ 10，小齒輪選 用 45 號鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，硬度 260HBS； 大齒輪 選 用 45 號 鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 220HBS。 ② 精度等級 初選 減速器為一般齒輪傳動，圓周速度不會太大，根據(jù)《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P145表 5－ 7，初選 8 級精度。 （ 2） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪 由于本設(shè)計中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動，齒輪承載能力主要由齒輪機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 10 接觸疲勞強度決定，其設(shè)計公式為： ? ? ? ?1231 ()EHdK M uZd u?? ?? ? ② 確定載荷系數(shù) K 因為該齒輪傳動是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對軸承是對稱布置，根據(jù)電動機和載荷的性質(zhì)查《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》P147表 5－ 8，得 K 的范圍為 ~， 取 K＝ 。 ③ 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 1 1 1 2 . 0 99 5 5 0 / 9 5 5 0 4 2 . 7 5 8 4 2 7 5 84 6 6 . 7 9 8 / m inkWM P n N m N m mr? ? ? ? ? ? ? ④ 接觸疲勞許用應(yīng)力 ? ? limimHNHmP ZS?? ? ?。┙佑|疲勞極限應(yīng)力 由《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P150圖 5－ 30 中的 MQ 取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得 45 鋼的調(diào)質(zhì)處理后的極限應(yīng)力為 lim1H? =600MPa ， lim2H? =560MPa ⅱ）接觸疲勞壽命系數(shù) ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth 工作壽命每年按 300 天 ，每天工作 8 小時，故 th=(300 10 8)=24000h N1=60 1 24000= 108 8 812 N 6 . 7 2 2 1 0N = 1 . 6 8 1 1 0i4 ?? ? ? 查《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P151圖 5－ 31，且允 許齒輪表面有一定的點蝕 ZN1= ZN2= ⅲ ) 接觸疲勞強度的最小安全系數(shù) SHmin 查《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P151表 5－ 10，得 SHmin＝ 1 ⅳ）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 HP? 。 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 11 將以上各數(shù)值 代入許用接觸應(yīng)力計算公式得 l i m 1 11 m i n 6 0 0 1 . 0 2 6121HNp H Z M P a M P aS?? ?? ? ? l i m 2 22m i n5 6 0 1 . 1 5 6441HNpHZ M P a M P aS?? ?? ? ? ⅴ）齒數(shù)比 因為 Z2=i Z1，所以 214ZZ? ⅶ） 齒寬系數(shù) 由于本設(shè)計 的 齒輪傳動中的齒輪為對稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃樱椤稒C械基礎(chǔ)》 P326表 14－ 12，得到齒寬系數(shù)的范圍為 ～ 。取 1d?? 。 ⅵ）計算小齒輪直徑 d1 由于 21pp??? ， 故應(yīng)將 1p? 代入齒面接觸疲勞設(shè)計公式，得 ? ?221 331 1 189 .8 427 58 4 1( ) 0m m612 1 4EHdZ K M ud m mu????? ? ? ?????? ? ? ? ??????? ④ 圓周速度 v 111 4 6 6 . 7 9 8 4 5 . 8 0 1 . 1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ndv m s? ? ??? ? ??? 查《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P145表 5－ 7， v12m/s， 該齒輪傳動選用 9 級精度。 （ 3） 主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計算 ① 齒數(shù) 對于閉式軟齒面齒輪傳動，通常 z1 在 20～ 40 之間選取。為了使重合度較大，取 z1＝ 20，則 z2＝ iz1＝ 80。使兩齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，最后確定 z2=81。 ② 模數(shù) m 114 5 .8 0 2 .2 920dm m mz? ? ? 標準模數(shù)應(yīng)大于或等于上式計算出的模數(shù)，查《機械基礎(chǔ)》 P311表 14－ 1，選取標準模數(shù) m=3mm。 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 12 ③ 分度圓直徑 d 11 3 20 60d mz mm mm? ? ? ? 22 3 8 1 2 4 3d m z m m m m? ? ? ? ④ 中心距 a 1211( ) ( 6 0 2 4 3 ) 1 5 1 . 522a d d m m m m? ? ? ? ? ⑤ 齒輪寬度 b 大齒輪寬度 21 1 60 60db d mm mm?? ? ? ? 小齒輪寬度 12 ( 5 10) 70b b mm mm? ? ? ⑥ 其他幾何尺寸的計算（ * 1ah? ， * ? ） 齒頂高 *aah h m? 由于正常齒輪 *1ah ? ， 所以 * 1 3 3aah h m mm mm? ? ? ? 齒根高 ( * *)fah h c m?? 由于正常齒 * ? 所以 ( * * ) ( 1 0 .2 5 ) 3 3 .7 5fah h c m m m m m? ? ? ? ? ? 全齒高 ( 2 * * ) ( 2 1 0 .2 5 ) 3 6 .7 5a f ah h h h c m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 齒 頂圓直徑 11 2 6 0 6 6 6aad d h m m? ? ? ? ? 22 2 243 6 249aad d h m m? ? ? ? ? 齒根圓直徑 11 2 60 2 3. 75 52 .5ffd d h m m? ? ? ? ? ? 22 24 3 2 3. 75 23 5. 5ffd d h m m? ? ? ? ? ? （ 4） 齒根校核 齒根彎曲疲勞強度的校核公式為 112F F FPKT Ybmd???? ① 齒形系數(shù) YF 根據(jù) Z Z2,查 《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P153表 5－ 11，得 YF1＝ ， YF2＝ ② 彎曲疲勞許用 應(yīng)力 FP?的 計算公式 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 13 FlimFP NFmin=YS?? ⅰ )彎曲疲勞極限應(yīng)力 limF? 根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由 《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P154圖5－ 33 的 MQ 取值線查得 Flim1 =180MPa? ， Flim 2 =170MPa? ⅱ）彎曲疲勞壽命系數(shù) YN 根據(jù) N1= 810? 6310? 和 N2= ? 6310? ，查《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》P156圖 5－ 34 得， YN1=1 , YN2=1 ⅲ )彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù) SFmin 本傳動要求一般的可靠性，查 《機械設(shè)計學基礎(chǔ)》 P151表 5－ 10，取 SFmin＝ 。 ⅳ）彎曲疲勞許用應(yīng)力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應(yīng)力公式得 F l i m 1F P 1 N 1F m i n 180= Y = 1 M Pa = 1 5 0 M PaS 1 . 2?? ? F l i m 2F P 2 N 2F m i n 170= Y = 1 M Pa = 1 4 1 .6 7 M PaS 1 .2?? ? ⅴ）齒根彎曲疲勞強度校核 11 1 112 2 1 . 5 4 2 7 5 8= 2 . 8 1 M Pa = 3 3 . 3 7 M Pa6 0 3 6 0F F F PKT Yb m d????? ? ??? 12 2 212 2 1 . 5 4 2 7 5 8 2 . 2 4 2 6 . 6 06 0 3 6 0F F F PKT Y M P a M P ab m d ??? ? ? ? ??? 因此，齒輪齒根 的 抗彎強度是安全的。 軸的設(shè)計 （ 1） 高 速軸的設(shè)計 ① 選擇軸的材料和熱處理 采用 45 鋼 ， 并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 查 《機械基礎(chǔ)》 P369 表 16－ 1， 得其許用彎曲應(yīng)力機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 14 ? ?1 60MPa?? ? ， 118 106A? 。 ② 初步計算軸的直徑 由前計算可知： P1=,n1= 其中， A取 112。 13312 . 0 91 1 2 2 0 . 1 0 8 m m4 6 6 . 7 9 8PdA n? ? ? ?主 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大 5%，則 d=2 08 10 5%=