【正文】 計(jì)計(jì)算1) 選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)[1]P102表81得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS=217～255；大齒輪選擇45鋼常化,HBS=162～217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217162=55；比希望值略小些，可以初步試算。2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=24===取大齒輪齒數(shù)=90，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=/=90/24=。與原要求僅差()/=%，故可以滿足要求。3) 選擇螺旋角β： 按經(jīng)驗(yàn) ，8176。20176。,現(xiàn)初選=13176。4) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z= z/cosβ=24/ cos13176。=z= z/cosβ=90/ cos13176。=由[1]P111表105求得：5) 選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開(kāi)式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考[1]表85，～，現(xiàn)選=6）選擇載荷系數(shù)： 參考[1]P106表83，由齒輪承受中等沖擊載荷，～。取K=。7）計(jì)算I號(hào)齒輪軸上的扭矩TI : Nm8) 計(jì)算幾何參數(shù)：tg=tg/ cos=tg20176。/ cos13176。= =176。=sin= sincos== sin13176。cos20176。= =176。===1/z1tg=1/176。=9) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： 彈性影響系數(shù): Z=由[1]P109表106取安全系數(shù)S=許用接觸應(yīng)力：小齒輪分度圓直徑： 計(jì)算法面模數(shù)m m=cosd/z=cos13176。 10) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)Y,因＝1，按＝1計(jì)算得：Y＝1＝1－1＝計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：Y/[]=Y/[]=由于Y/[]較大，用小齒輪的參數(shù)Y/[]代入公式，計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：11) 決定模數(shù)由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過(guò)小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。所以對(duì)比兩次求出的結(jié)果，按接觸疲勞強(qiáng)度所需的模數(shù)較大，齒輪易于發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，即應(yīng)以mn≥。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，暫定模數(shù)為：m=12) 初算中心距：(24+90)/2cos12176。=圓整后取 a=118mm13) 修正螺旋角β 按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正β：14) 計(jì)算端面模數(shù)：15) 計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸： 16) 計(jì)算齒面上的載荷：17) 選擇精度等級(jí) 齒輪的圓周轉(zhuǎn)速： m/s對(duì)照[1]P107表84,因運(yùn)輸機(jī)為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級(jí)為8級(jí)是合宜的。18）齒輪圖： 2. 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1) 選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)[1]P102表81得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS=217～255；大齒輪選擇45鋼?；?HBS=162～217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217162=55；比希望值略小些，可以初步試算。2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=31===取大齒輪齒數(shù)z=90，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=z/z1=90/31=。與原要求僅差()/=%，故可以滿足要求。3) 選擇螺旋角β： 按經(jīng)驗(yàn) ，8176。20176。,現(xiàn)初選=11176。4) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z= 1 /cos=31/ cos11176。=z= /cos=90/ cos10176。=由[1]P200表105線性差值求得：5) 選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開(kāi)式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考[1]表85，～，現(xiàn)選=6）選擇載荷系數(shù)： 參考[1]P106表83，由齒輪承受中等沖擊載荷，～。取K=。7）計(jì)算II號(hào)齒輪軸上的扭矩TII: Nm8) 計(jì)算幾何參數(shù)：tg=tg/ cos=tg20176。/ cos11176。= =176。=sin= sincos= sin11176。cos20176。 = =176。= ==1/z1tg=1/176。=9) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： Z==彈性影響系數(shù): Z=K＝１　　＝ MPa S=許用接觸應(yīng)力： 小齒輪分度圓直徑：計(jì)算法面模數(shù)m:m=cosd/z=cos11176。10) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)Y,因＝1，按＝1計(jì)算得：Y＝1＝1－1＝計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：Y/[]=Y/[]=由于Y/[]較大，用大齒輪的參數(shù)Y/[]代入公式計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：11) 按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m=12) 初算中心距：a=m(z1+ z)/2cos=(31+90)/2cos11176。= mm標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=123 mm13) 修正螺旋角β：按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正β：14) 計(jì)算端面模數(shù)：15) 計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：　　　16) 計(jì)算齒面上的載荷：齒輪的主要參數(shù)高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)24903190中心距118123法面模數(shù)端面模數(shù)螺旋角法面壓力角端面壓力角齒寬b52446860齒根高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值11齒頂高系數(shù)齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)量齒數(shù)分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑齒根圓直徑 基圓直徑4617559171三、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算軸是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過(guò)軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體——軸系部件。軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后，可得到較好的切削性能，而且能夠獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)后表面硬度可達(dá)220240HBS。根據(jù)傳動(dòng)軸的制造材料（45鋼），毛坯類型可采用型材和鍛件，現(xiàn)選用鍛件；毛坯采用自由鍛造。 高速軸的設(shè)計(jì) 軸的受力分析：小斜齒輪的分度圓直徑：d1=mnz1cosβ=232cos13176。1739。24″=47mm小斜齒輪的圓周力： Ft=2T1d1=24479147=1906N小斜齒輪的徑向力：Fr=Fttanαncosβ=1906tan20176。cos13176。1739。24″=713N小斜齒輪的軸向力：Fa=Fttanβ=1906tan13176。1739。24″=450N 初步確定軸的最小直徑先按文獻(xiàn)[1]式（152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻(xiàn)[1]表153，取A0=120，于是得：dmin=A03P1n1=120=輸出軸的最小直徑應(yīng)該安裝V帶輪處，為了使軸直徑dⅠⅡ與V帶輪的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取V帶輪的型號(hào)。根據(jù)文獻(xiàn)[7]中表1514查得帶輪的孔徑dⅠ：dⅠ=25mm由文獻(xiàn)[1]表810中可得 輪槽截面e=15177。、f=9mm，所以由求帶輪寬的公式B=（z1）e+2f可得帶輪的寬為：B=z1e+2f=4115+29=63mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案已在前面分析了，軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)與裝配圖如下： 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度①滿足帶輪的軸向定位要求。ⅠⅡ軸段右端需制出一軸肩，故?、颌蠖蔚闹睆絛ⅡⅢ=dⅠⅡ+2hⅡ=25+2=30m式中：hⅡ—軸Ⅱ處軸肩的高度（mm），根據(jù)文獻(xiàn)[1]中P364中查得定位軸肩的高度hⅡ=~ⅠⅡ=~25=~，故取hⅡ=。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=35mm。V帶輪與軸配合的轂孔的長(zhǎng)度L=63mm，為了保證軸端擋圈只壓在V帶輪上而不是壓在軸的端面上，故ⅠⅡ段的長(zhǎng)度應(yīng)比L稍短一些，現(xiàn)取lⅠⅡ=61mm。②步選擇滾動(dòng)軸承。因滾動(dòng)軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，根據(jù)文獻(xiàn)[1]中表131可選30000型圓錐滾子軸承。根據(jù)文獻(xiàn)[7]中表1224中參照工作要求并根據(jù)dⅡⅢ=30mm，由軸承產(chǎn)品目錄中可初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承320/32，參數(shù)數(shù)值mm標(biāo)準(zhǔn)圖d32D58T17C13aB17 320/32型圓錐滾子軸承