【正文】 m a=165mm 1b =50mm 10 ③ 齒根高 hf==，則齒根圓直徑為 35mm 低速軸傳動齒輪設(shè)計 （ 1） 選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用 20Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBW。大齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度 220HBW,選 8級精度。齒面精糙度 Ra≤ ～ m （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 小齒輪分度圓直徑 d1≥ ? ?1212 1H H E HdT K K uZ Z Z ud ?????? ??? 其中， k為載荷集中系數(shù)，取值 。 ① Φ d為齒寬系數(shù)，取值 ② [σ H]為許用接觸應(yīng)力，計算公式為 [σ H]=σ HlimbKHL/SH,σ Hlimb 取值 570，SH取值 ， KHL取值 1。則 [σ H]的值為 518。 ③ u 為齒數(shù)比，取小齒輪齒數(shù) Z1=20， i=，則大齒輪的齒數(shù)為 ，取值 Z2=85，實(shí)際傳動比 u=，傳動比誤差（ iI0） /I0=（ ）/=%%。 ④ T1 為齒輪的工作轉(zhuǎn)矩，則 T1=186081 N mm。 ⑤ 求得 d1=， m=d1/Z1=，由標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取 m=4。則d1=80mm,d2=m Z2=340mm，齒輪圓周速 度 v=π d1n1/（ 60 1000） =， KV 取值。 （ 3）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 σ F=2YFT1KKV/(d1^2Φ dm)≤ [σ H] ① 許用彎曲應(yīng)力 [σ F]=σ FlimbKFCKFL/SF σ Flimb1=450，σ Flimb2=396。 SF取值 2，單向傳動 KFC=1， KFL=1 2b =45mm Hf= m=4 d1=80mm d2=340mm 11 則 [σ F]1=450/2=225， [σ F]2=396/2=198。 ② 由 Z1=20， Z2=85， YF1=， YF2=。 則 [σ F]1/YF1=225/= [σ F]2/YF2=198/= 因?yàn)?[σ F]1/YF1[σ F]2/YF2，所以驗(yàn)算大齒輪的彎曲應(yīng)力 ③ σ F=2YFT1KKV/(d1^2Φ dm)=2 186081 （ 80^2 4） =[σ F]2，因此，彎曲強(qiáng)度足夠。 （ 4） 其他參數(shù)計算 ① 計算中心距： a ? ?2 21 mzz ?? =210mm ② 計算齒輪寬度： b=Φ d*d1=88mm, 取 1b =95mm， 2b =90mm ③ 齒根高 hf==5mm。 六、減速器結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 減速器型式、尺寸關(guān)系 /mm 結(jié)果 齒輪減速器 機(jī)座壁厚 ? +3≥ 8 8 機(jī)蓋壁厚 1? +3≥ 8 8 機(jī)蓋凸緣厚度 1b ? 12 機(jī)座凸緣厚度 b ? 12 機(jī)座底凸緣2b ? 20 a=210mm 1b =95mm 2b =90mm hf=5mm 12 厚度 地腳螺釘直徑 fd +12 29 地腳螺釘數(shù)目 n 500250 ??a 時， n=6 6 軸承旁連接螺栓直徑 1d fd 蓋與座連 接螺栓直徑 2d （ ～ ） fd 16 連接螺栓2d 的間隔 l 150～ 200 150 軸承端蓋螺釘直徑 3d （ ～ ） fd 12 檢查孔蓋螺釘直徑 4d （ ～ ） fd 10 定位銷直徑 d (～ ) 2d 12 fd 、 1d 、 2d至外箱壁距離 1C 查表 fd ： 1C =39 1d ： 1C =30 2d ： 1C =22 fd 、 2d 至凸緣邊緣距離 2C 查表 fd ： 2C =33 2d ： 2C =20 軸承 旁凸臺半徑 1R 2C 20 凸臺高度 h (3— 4倍的連接螺紋孔徑 ,M12) 80 外箱壁至軸承座端面的1l 1C + 2C +（ 8~12） 50 13 距離 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離 1? ?? 10 齒輪端面與內(nèi)箱間的距離 2? ?? 9 箱蓋、箱座肋厚 mm、1 ?? 。 11 ?? mm 71 ??mm 七、軸的設(shè)計 軸主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。優(yōu)質(zhì)碳素鋼具有較好的機(jī)械性能，對應(yīng)力集中敏感性較低，價格便宜，應(yīng)用廣泛。例如： 3 4 50 等優(yōu)質(zhì)碳素鋼。一般軸采用 45 鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217～ 255；有耐磨性要求的軸段，應(yīng)進(jìn)行表面淬火及低溫回火處理。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求有： （ 1）便于軸上零件的裝配 為了便于軸上零件的裝拆，將軸制成階梯軸，中間直徑最大，向兩端逐漸直徑減小。近似為等強(qiáng)度軸。 （ 2）保證軸上零件的準(zhǔn)確定位和可靠固定 軸上零件的軸向定位方法主要有：軸肩定位、套筒定位、圓螺母定位、軸端 14 擋圈定位和軸承端蓋定位。 軸上零件的周向定位方法主要有： ，防止零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。 （ 3）具有良好的制造和裝配工藝性 1）軸為階梯軸便于裝拆。軸上磨削和車螺紋的軸段應(yīng)分別設(shè)有砂輪越程槽和螺紋退刀槽。 2）軸上沿長度方向開有幾個鍵槽時，應(yīng)將鍵槽安排在軸的同一母線上。 （ 4）減小應(yīng)力集中，改善軸的受力情況 相鄰兩段軸徑變化不宜過大，在軸徑變化處的過渡圓角半徑不宜過小。盡量不在軸面上切制螺紋和凹槽以免引起應(yīng)力集中。提高軸的表面質(zhì)量，降低表面粗糙度，采用表面碾 壓、噴丸和滲碳淬火等表面強(qiáng)化方法，均可提高軸的疲勞強(qiáng)度。 軸的設(shè)計計算 （ 1） Ⅰ軸（高速軸） 的設(shè)計 1) 初定最小直徑 kwPP dI ??? ? min/ 609 rnI ? 選用 45 號鋼，調(diào)制處理。查表得， C=107— 118，彎扭組合， C 取大值 118 mmnPCd 33m in ????? 考慮有一個鍵槽，將直徑增大 5%，則 d=。 d 1圓整為 18mm。 因?yàn)辇X輪的直徑為 40mm，較小，考慮做成齒輪軸 2) 選擇聯(lián)軸器 kwPP dI ??? ?min/ 609 rnI ? 15 高速軸軸端處選擇 GL 型聯(lián)軸器 GL1 轉(zhuǎn)矩 T=9550 np =9550 3/960= N m Ｔ ｎ ＝ 40N mTC = N m [n]=4500r/minn=960r/min 減速器高速軸外伸段直徑為 d1=18mm，長度 l1’ =42mm。因?yàn)榘惭b聯(lián)軸器處 l1’ l1，則 l1取值 40mm。 3) 確定軸各段直徑和長度 1 段： d1=18mm 長度取 l1=40mm 因?yàn)?10mm18mm? 18mm，則查表得零件的倒角 C 的值取 ，則軸肩高度取值 h1=2C=。 2 段 :d2=d1+2h1=18+2 =，取 d2=21 長度取 l2=37mm 因?yàn)?18mm21mm30mm,則查表得零件的倒角 C的值取 1mm，則軸肩高度取值h2=2C=2mm。 3 段：選用 6305 型深溝球軸承，其內(nèi)徑為 25mm,寬度為 12mm。則 d3=25mm， l3=35mm。 因?yàn)?18mm25mm30mm,則查表得零件的倒角 C的值取 1mm，則軸肩高度取值h3=2C=2mm。 4 段：（此段為齒輪軸的齒輪所在段） d4=d3+2h3=25+2 2=29mm 長度取 l4=b1= 5 段： d5==29+2 2=33mm 16 長度取 l5=10mm 6 段： d6=29mm， 長度取 l6=50mm 7 段：初選用 6305 型深溝球軸承，其內(nèi)徑為 25mm,寬度為 17mm。則 d7=25mm。長度為 l7=35mm。 所以各軸段直徑設(shè)計為 1 段直徑為 18mm，長度為 40mm 2 段直徑為 21mm，長度為 37mm 3 段直徑為 25mm，長度為 35mm 4 段直徑為 29mm, 長度為 5 段直徑為 33mm，長度為 10mm 6 段 直徑為 29mm，長度為 50mm 7 段直徑為 25mm, 長度為 35mm 4) Ⅰ軸的校核 1段直徑為 18mm，長度為 40mm 2段直徑為 21mm，長度為 37mm 3段直徑為 25mm，長度為 35mm 4段直徑為 29mm, 長度為 5段直徑為 33mm，長度為 10mm 6段直徑為 29mm，長度為 50mm 7段直徑為 25mm, 長度為 35mm 17 ① 作用在齒輪上的圓周力和徑向力及帶輪作用在軸上的力 作用在齒輪上的圓周力 NdTF It 134 840269 5922 1 ???? 作用在齒輪上的徑向力 NFF otr 49120t a n1348t a n ???? ? ② 垂直面的支撐反力 NFV 3951 ? NFV 962 ? ③ 水平面的支撐反力 NF H 10852 ? NFH 2681 ? ④ 由題意可得在齒輪的中心面為危險截面 (彎矩最大 )(以左半面計算 ),繪制垂直面的彎矩圖（如圖 b） mNM aV ?? ⑤ 繪制水平面的彎矩圖 （如圖 c） mNM aH ?? NdTF It 134 840269 5922 1 ????NFF otr 49120t a n1348t a n ???? ? NFV 3951 ? NFV 962 ? NF H 10852 ? NFH 2681 ? mNM aV ??