【正文】 17 dttntntb d mmdm mmzhmbh??? ? ?? ?? ? ?? ? ? ?? （ 4） 計算縱向重合度 ?? 10 .3 1 8 ta n 0 .3 1 8 1 1 7 ta n 1 5 ? = 1 .4 5d z?? ? ?? ? ? ? ? （ 5） 計算使用系數(shù) K 根據(jù) v=， 7級精度，由課本圖 108得 Kv= 由課本表 104,103及圖 1013 查得 1 9 F H FK K K K? ? ? ?? ? ? ?， ， 1. 25 1. 05 1. 2 1. 41 2. 22A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? (6) 按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 331 1tt2 . 2 2d d = 5 4 . 4 5 = 6 0 . 7 3 m m1 . 6KK? ? ? （ 7） 模數(shù)計算 11c o s 6 0 . 7 3 c o s 1 5 ? 3 . 4 517n dm m mz ? ?? ? ? 213 212 co s []F a S an d d FK T Y YYm z? ?? ? ??? ①計算載荷系數(shù) 1. 25 1. 05 1. 2 1. 29 2. 03A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ②根據(jù)縱向重合度 ?? ? ，查課本圖 1028 得螺旋角系數(shù) ? ? ③計算當量齒數(shù)11 3322 3317 = 6c os c os 15?90 = 6c os c os 15?rrZZZZ?????? ④由課本表 105查取齒形系數(shù) a 1 a ??， ⑤由課本表 105查取應(yīng)力校正系數(shù) sa 1 sa 2= 1 .5 3 8 = 1 .7 8 9YY， ⑥ 查 課 本 圖 1020c 得 大 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 極 限 分 別 是21380 a 500 aF E F EM P M P????， ⑦查課本圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 .8 8 0 .9 1FN FNKK??， ⑧計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 1112220 .8 8 5 0 0[ ] 3 1 4 .2 91 .40 .9 1 3 8 0[ ] 2 4 7 a1 .4F N F EFF N F EFK M P aSK MPS?????? ? ??? ? ? ⑨計算大小齒輪的[]Fa saFYY?? 1112222 .8 5 8 1 .5 3 8 0 .0 1 3 9 8 6[ ] 3 1 4 .2 92 .1 8 2 1 .7 8 9 0 .0 1 5 8 0 4[ ] 2 4 7Fa saFFa saFYYYY??? ???? ???大齒輪的數(shù)值較大 2 42133 2212 c o s 2 2 .0 3 8 .7 1 1 0 0 .8 7 5 c o s 1 5 ? 0 .0 1 5 8 2 .1 4[ ] 1 1 7 1 .6 1 2Fa S an d d FK T Y YYm mmz? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???取 m = 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按 GB/T13571987 圓整為標準模數(shù) ,取 mn = 但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1 = 來計算應(yīng)有的齒數(shù) .于是有： 1112 1 1 2c o s 2 3 .4 6 2 4i 5 .2 7 2 4 1 2 6 .4 8 1 2 7ndZZmZ Z Z?? ? ? ?? ? ? ? ? ?取取 ①計算中心距 12() ( 2 4 1 2 7 ) 2 . 5 = 1 9 5 . 4 1 m m2 c o s 2 c o s 1 5 ?nZ Z ma ?? ???? ? 將中心距圓整為 a=195mm ②按圓整 后的中心距修正螺旋角 12() ( 2 4 1 2 7 ) 2 . 5= a r c c o s a r c c o s = 1 4 . 5 4 52 c o s 2 c o s 1 5 ?nZ Z m? ?? ??? ③大小齒輪的分度圓直徑 1212= 6 1 . 9 9 , 3 2 8 . 0 3c o s c o snnZ m Z md m m d m m??? ? ? ④計算齒輪寬度 1 1 70 = 65db d m m B m m B m m?? ? ? ?取 ， 低速級齒輪 （ 1） 齒輪材料及熱處理 材料：高速級小齒輪選用 45? 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 小齒輪 280HBS 高速級大齒輪選用 45? 鋼正火，齒面硬度為 大齒輪 240HBS 齒輪精度：按 GB/T10095－ 1998，選擇 7 級，齒根噴丸強化。 選取小齒輪的齒數(shù) z1=20,大齒輪的齒數(shù) 2 1 2 20 81Z Z i? ? ? ? ? 功率 P1=， n1=（ 2） 按齒面接觸強度設(shè)計 2131 12 .3 2 ( )[]EtdHK T Zud u???? ? ? ①試確定載荷系數(shù) Kt= ②計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 51 10T N m m? ? ?（公式同斜齒輪） ③取齒寬系數(shù) 1d?? ④彈性影響系數(shù) ZE= 12MPa ⑤小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 1 600H MP a? ? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限lim 2 550H MP a? ? ⑥計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8172 10NN ??(公式同斜齒輪 ) ⑦接觸疲勞壽命系數(shù) 120 .9 8 , 1 .0 8H N H NKK?? ⑧計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1 12[ ] 588 , [ ] 594HHM Pa M Pa????（公式同前） （ 3） 計算 ①試計算小齒輪分度圓直徑 1td 2131 12 . 3 2 ( ) 9 8 . 9 2[]EtdHK T Zud u???? ? ? ? ②計算圓周速度 v 11 0 .3 /6 0 1 0 0 0tdnv m s???? ③計算齒寬 1 d mm?? ? ? ④計算齒寬與齒高之比 模數(shù) 11 4 .9 4 6 m mtt dm Z?? 齒高 th = 2 .2 5 m = 1 1 .1 2 8 5 m m 所以 b=h ⑤計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 7 級精度，查課本圖 108得動載系數(shù) ? 直齒輪 1 F AKK??? ? ?， 使 用 系 數(shù) K 查課本表 104取 1 .4 3 1 1 .3HFK ????， 查 圖 1013 得 K 所以 V H HK K K K K???? ⑥按實際的載荷 系數(shù)校正所得的分度圓直徑 311 1 1 0 .7 7 8ttkd d m mk?? ⑦計算模數(shù) m 11 dm mmz?? （ 3） 按齒根彎曲強度計算 13 212 []Fa SadFYYKTm z???? ①大小齒輪的彎曲疲勞極限分別是 21380 a 500 aF E F EM P M P????， ②取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3 7F N F NKK??， ③計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 111222[ ] 33 2. 14[ ] 26 3. 29 aF N F EFF N F EFK M P aSK MPS???????? ④計算載荷系數(shù) V F FK K K K K??? ? ? ? ? ⑤由課本表 105查取齒形系數(shù) a 1 a 22 .8 2 .2 1 8FFYY??， ⑥由課本表 105查取應(yīng)力校正系數(shù) sa 1 sa 2= 5 = 71YY， ⑦計算大 小齒輪的[]Fa saFYY?? 1112220. 01 30 67[]0. 01 49 22[]Fa saFFa saFYYYY??? ?? ? 大齒輪的數(shù)值較大 因此 13 212 3 . 7 8 m = 4[]F a S adFYYKTm z??? ? ? ? 取 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按 GB/T13571987 圓整為標準模數(shù) ,取 mn =4mm 但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1 = 來計算應(yīng)有的齒數(shù) .于是有： 1112 1 2 2 2727 113dZZmZ Z i Z? ? ? ?? ? ? ? ? ? (4)幾何尺寸的計算 ①分度圓直徑 1 1 2 21 0 8 。 4 5 2d Z m m m d Z m m m? ? ? ? ②計算中心距 12() 2802m Z Za m m??? ③ 計算齒輪寬度 1 108db d mm??? 211 1 0 m m = 1 1 5 m mBB?所 以 取 ， （ 5） 結(jié)構(gòu)設(shè)計（以低速級大齒輪為例） 分度圓直徑 d=m*z=452mm 齒根圓直徑 df=z**m=442mm 齒頂圓直徑 da=z*m+2*m=460mm 基圓直徑 db=z*m*cos(alpha)= 因齒輪齒頂圓直徑大于 160mm 而小于 500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜 計算方式如下圖 根據(jù)公式求得 a04342 0 31d = 4 6 01 0 4 2 0851 .6 1 3 60 .2 5 ( ) 7 10 .5 4 21100 .3 3 3ammD d m mD m mD D m mD D D m mn m mB m mC B m m? ? ????? ? ?? ? ???? 低速級大齒輪結(jié)構(gòu)圖： 輸出軸及其所帶軸承的設(shè)計 （ 1） 求輸出軸上的功率 P3 ，轉(zhuǎn)速 3n ，轉(zhuǎn)矩 3T P3 = 3n =． M （ 2） 求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 2d =452 mm 所以 Ft = ?232dT 32 1 6 5 9 .2 4 7 3 4 1 .7 74 5 2 1 0 N?? ?? Fr = Ft ta n ta n 2 07 3 4 1 . 7 7 2 6 7 2 . 1 9c o s c o s 0ono N?? ? ? ?（直齒輪螺旋角等于 0） Fa = Ft tan? =0 圓周力 Ft ，徑向力 Fr 及軸向力 Fa 的方向如圖示 : （ 3）初步確定軸的最小直徑 按課本 152 初步估算軸的最小直徑 ,選取軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,根據(jù)課本15 3?表 取 112?oA ，于是： 3 33m i n32 . 5 11 1 2 5 9 . 6 41 4 . 2 8o Pd A m mn? ? ? ? 對于直徑小于 100mm 的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大 5%~7% d== 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 ⅡⅠ ?d ,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合 ,故需同時選取聯(lián)軸器的型號 查課本 14 1?表 ,選取 ?aK 3 165 4 248 6c a aT K T N m? ? ? ? ? 因為計算轉(zhuǎn)矩 小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩 ,所以 查《機械設(shè)計手冊》 GB/T 50142021 選取 LX4 型彈性 柱銷聯(lián)軸 器其公稱 轉(zhuǎn)矩為 2500Nm, 半聯(lián)軸器 的孔徑116 3 , 6 3 . 1 4 2 .107d m m d m m L m mL m m ?? ? ?? Ⅰ Ⅱ故 取 半 聯(lián) 軸 器 的 長 度 半 聯(lián) 軸 器 與 軸 配 合 的 轂 孔長 度 為 (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初選方案的結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求 ,Ⅰ Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩 ,故?、?Ⅲ的直徑 70d mm? ?Ⅱ Ⅲ 。左端用軸端擋圈定位 ,按軸端直徑取擋圈直徑 73D mm? 半聯(lián)軸器與 軸配合的輪轂孔長度 1 107L mm? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上 , 故Ⅰ Ⅱ的長度應(yīng)比 1L 略短一些 ,現(xiàn)取 105l mm? ?Ⅰ Ⅱ ② 初步選擇滾動軸承 . 因軸承不受軸向力的作用 ,故選用圓柱滾子軸承 .參照工作要求并根據(jù)70d mm? ?Ⅱ Ⅲ 查手冊標準 GB/T2832021，選用 N215E軸承（ 75 13 0 25d D B mm mm mm? ? ? ?