【正文】 （ 53） 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 2) 查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500 。FE MPa? ? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2 380FE MPa? ? 。 3)查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 .8 6 , 0 .9 4 。FN FNKK?? 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 HPU 1001 FKY 7 4)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 . 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=,得 ? ?? ?1112220. 86 50 0 0. 94 38 0 F N F EFF N F NFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? 5)計(jì)算載荷系數(shù) K. 1 1 .1 8 1 1 .4 2 1 1 .6 7 6A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 6）查取齒形系數(shù) . 查表得 2 。 a F aYY?? 7） 查取應(yīng)力校正系數(shù) . 查表得 121 .5 9。 1 .8Sa SaYY?? 8） 計(jì)算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 . ? ?? ?111222 Fa S aFFa S aFYYYY???????? 大齒輪的數(shù)值大 . （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 4322 1 . 6 7 6 1 . 2 7 1 0 0 . 0 1 5 3 1 . 0 21 2 5nm m m m m? ? ?? ? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) ,由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 ,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力 ,僅與齒輪直徑 (即模數(shù)與齒數(shù)的成積 )有關(guān) ,可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) ，并接近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mm? ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 mm? 。 算出小齒輪齒數(shù) 11 3 3 .7 2 2 2 .4 81 .5ndz m? ? ?，圓整取 1 22z? 大齒輪齒數(shù) 2 2 2 4 .4 5 9 7 .9z ? ? ?，取 2 98z ? . 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng) ,即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ,又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ,并做到結(jié)構(gòu)緊湊 ,避免浪費(fèi) . 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 HPU 1001 FKY 8 . 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算中心距： 12 4 8 1 9 5 9022dda m m? ?? ? ? （ 2）齒輪寬度： 1 1 3 3 3 3db d mm? ? ? ? ? 取 2 33B mm? 1 38B mm? 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí) 1）直齒圓柱齒輪具有不產(chǎn)生軸向力的優(yōu)點(diǎn)，但傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，在減速器中圓周速度不大的情況下采用直齒輪。 2） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，可選用 8 級(jí)精度 3）選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS 4）初選小齒輪齒數(shù)為 1z? 25，則大齒輪齒數(shù) 2 25 2 86z ? ? ?。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即 2131 12 . 3 2 . ( ) .[]t HtdHKT zud u ??? ? （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) ? 2) 由以上計(jì)算得小齒輪的轉(zhuǎn)矩 1 N m?? 3) 查表及其圖選取齒寬系數(shù) 1??d ，材料的彈性影響系數(shù) MPaZ E ? ，按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 3 600H MP a? ? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 4 500H MP a? ? 。 4)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9336 0 6 0 6 5 1 .6 9 1 ( 2 8 3 0 0 1 0 ) 1 .8 8 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 812 1 . 8 8 1 0 5 . 4 9 1 03 . 4 2NN ? ?? ? ? ? 4) 按接觸疲勞壽命系數(shù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 HPU 1001 FKY 9 1 ?? 2 ?? 5）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1％，安全系數(shù) S=1 由 ? ?SN lim?? ?? 得 ? ?? ?3 l im 334 l im 440. 91 60 0 54 60. 94 55 0 51 7HNHHNHM P aSM P aS?????? ? ? ??? ? ? ? （ 2） 計(jì)算 ： 1) 求得小齒輪分度圓直徑 1td 的最小值為 4221 333 1 1 . 3 5 . 3 8 1 0 4 . 4 2 1 8 9 . 82 . 3 2 . ( ) . 2 . 3 2 ( ) 5 1 . 4 8[ ] 1 3 . 4 2 5 4 6t EtdHKT zud m mu ?? ? ?? ? ? ? ?? 2) 圓周速度： 3 3 . 1 4 5 1 . 4 8 6 5 1 . 6 9 1 . 7 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdn ms?? ??? ? ??? 3) 計(jì)算齒寬及模數(shù)： 齒寬： 3 1 51. 48 51. 48dtb d m m? ? ? ? ? ? 模數(shù) : 335 1 .4 8 2 .0 625tnt dm m m? ? ?? 齒高 : m mm? ? ? ? ∴ ?? 4) 計(jì)算載荷系數(shù)： 根據(jù) 1?AK , /v m s? ,8 級(jí)精度，查得 動(dòng) 載 系 數(shù) ?? ， ? ? ， ? ? , 1HFKK???? 故載荷系數(shù) 1 1 .0 9 1 1 .4 2 4 1 .5 5A V H H??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑： 3333 1 . 5 55 1 . 4 8 5 4 . 6 11 . 3ttd d m m?? ? ? ?? 7） 計(jì)算模數(shù)： 335 4 .6 1 2 .1 825n dm m m? ? ?? 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 HPU 1001 FKY 10 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 ? ?13 212 Fa San dFYYKTm z????? ???? (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1) 查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 3 500 。FE MPa? ? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限4 380FE MPa? ? 。 2)查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) 340 .8 9 , 0 .9 2 。FN FNKK?? 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 . 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=,得 ? ?? ?3334440 .8 9 5 0 0 3 1 7 .8 61 .40 .9 2 3 8 0 2 4 9 .71 .4F N F EFF N F NFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? 4)計(jì)算載荷系數(shù) K. 1 1 .0 9 1 1 .4 5 1 .5 8A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 5）查取齒形系數(shù) . 查表得 2 。 a F aYY?? 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) . 查表得 9 。 8Sa SaYY?? 7） 計(jì)算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 . ? ?? ?333444 Fa S aFFa S aFYYYY???????? 大齒輪的數(shù)值大 . （ 1）設(shè)計(jì)計(jì)算 4322 1 . 5 8 5 . 3 8 1 0 0 . 0 1 5 7 1 . 6 21 2 5m m m m m? ? ?? ? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) ,由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 ,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力 ,僅與齒輪直徑 (即模數(shù)與齒數(shù)的成積 )有關(guān) ,可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) ，并接近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 HPU 1001 FKY 11 2nm mm? ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 3 mm? ,算出小齒輪齒數(shù) 33 5 1 .4 8 = 2 8 .7 42ndz m?? ，圓整取 3 26z? 大齒輪齒數(shù) 4 2 6 3 .4 2 8 8 .9z ? ? ?，圓整取 4 90z ? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng) ,即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ,又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ,并做到結(jié)構(gòu)緊湊 ,避免浪費(fèi) . 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算中心距： 12() ( 2 6 9 0 ) 2 1162 c o s 2nz z ma m m?? ??? ? ? （ 3）分度圓直徑： 3344m 2 6 2 5 29 0 2 1 8 0d z m md m z m m? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 4）齒輪寬度： 3 52db d mm? ? ? 取 4 52B mm? 3 57B mm? 6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 1 kw? ，轉(zhuǎn)速 1 2900 / minnr? ，轉(zhuǎn)矩 1 N m?? 根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求 ,把該軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸 ,共分七段 ,其中第 5 段為齒輪 ,如圖61 所示 :