【正文】 P0=；根據(jù) n1=960r/min。 ，查參考文獻(xiàn) [2]表 8 得 ； 查參考文獻(xiàn) [1]表 85得包角修正系數(shù) kα =；查參考文獻(xiàn) [1]表 82得長度系數(shù) kL= 所以： Pr=(P0+△ P0) kα .kL= （ 9）計算 V 帶根數(shù) z z=Pca/Pr=,圓整取 3 根。 （ 10）計 算軸上壓力 ①確定單根 V帶的出拉力的最小值 查參考文獻(xiàn) [2]表 83得 A型帶單位長度質(zhì)量 q=,所以有：=500( kα ) Pca/ kα zv+qv2= 應(yīng)使實際初拉力 ②計算軸上壓力 壓軸力最小值： (Fp)min=2z(F0)sin= （ 11）計算結(jié)果 查參考文獻(xiàn) [2]，選用 3 根 V 帶 = (Fp)min= 第四章 傳動零件的設(shè)計計算 齒輪傳動的設(shè)計計算（內(nèi)傳動） （ 1）選擇齒輪類型，材料 及精度等級 ①根據(jù)傳動方案及設(shè)計要求可初選為直齒圓柱齒輪 ②根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 619 因為載荷小，且要求 ，所以可以選用 8 級精度。 ③查參考文獻(xiàn) [1]表 101 選小齒輪材料為 40C（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為241~ 286HBS，取 270HBS。 大齒輪選用 45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為 217 ~ 255HBS，取 230HBS。根據(jù)參考 文獻(xiàn) [1]P192 的要求，大，小齒輪均屬軟齒面，二者硬度差為30 ~ 50HBS，（此處相 40HBS）。 ④齒面粗糙度 查參考文獻(xiàn) [2]表 913，得 Ra≤ ～ m ⑤確定齒數(shù) 取小齒輪齒數(shù)為 =20，傳動比為 i 齒 =， 則大齒輪齒數(shù)為 =i 齒 .z1=96 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計計算公式參考文獻(xiàn) [2]進(jìn)行試算， 即 [1]確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) Kt= ②計算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 T1=③查參考文獻(xiàn) [1]表 107 選取齒寬系數(shù) =1 ④查參考文獻(xiàn) [1]表 106 的材料彈性影響系數(shù) = Ra≤ ～ m =20 =96 Kt= T1=.mm =1 = ⑤查參考文獻(xiàn) [1]圖 1021d，按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 同理，小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 ⑥查參考文獻(xiàn) [2]計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 小齒輪： N1=60n1jLh=60x320x1x(8x16x300) = 大齒輪： = / =⑦查參考文獻(xiàn) [1]圖 1019，選取接觸疲勞系數(shù) ⑧計算接觸疲勞許用應(yīng)力 齒輪和一般工業(yè)齒輪按一般可靠度要求，選安全系數(shù) S=1，失效概率為 1%。 查參考文獻(xiàn) [2]得 == [2]計算 ①試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值 即 = 注：齒數(shù)比 u與傳動比 i相等 ②計算圓周速度 v V=d1tn1/60x1000=≤ 5m/s 滿足第（ 1）②中 的要求。 ③計算齒寬 b b=Ф == ④計算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) =59,84/20= 齒頂高 ha=mt= 齒根高 hf== = N = N = 安全系數(shù) S=1 失效概率為 1% 665 = d1t≥ V= b= b/h= 齒全高 h=ha+hf== 齒寬與齒高之比 b/h=⑤計算載荷系數(shù) 根據(jù) V=， 8 級精度，查參考文獻(xiàn) [1]圖 108 得動載系數(shù) Kv=。 查參考文獻(xiàn) [1]表 103 得直齒輪齒間載荷分配系數(shù) 查參考文獻(xiàn) [1]表 102 得使用系數(shù) ； 查參考文獻(xiàn) [1]表 104，用插值法查 8級精度小齒輪相對支承對稱不知，接觸疲勞強(qiáng)度計算用的齒向載荷分布系數(shù) 。 查參考文獻(xiàn) [1]圖 1013，根據(jù) b/h=， 得彎曲強(qiáng)度計算的齒向載荷分布系數(shù) 載荷系數(shù) K= Kv 1 1 = ⑥按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，查參考文獻(xiàn) [2]得 d1=d1== ⑦計算模數(shù) m=d1/z1=(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 查參考文獻(xiàn) [1]得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為： ① 定公式內(nèi)的各計算值 查參考文獻(xiàn) [1]圖 1020c 得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ； 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。 查參考文獻(xiàn) [1]圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 。 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 按一般可靠度選取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 查參考文獻(xiàn) [2]得： Kv= K= d1= S= 432MPa [σ F]2=342MPa [σ F]1=KFN1/σ FE1/S=[σ F]2=KFN2/σ FE2/S=計算載荷系數(shù) K K= Kv 1 1 = 查參考文獻(xiàn) [1]表 105,取齒型系數(shù) YFa=。YFa2=。應(yīng)力校正系數(shù)YSa1=,YSa2=. K= 計算大，小齒輪的 / 并加以比較 / = 。 / = 大齒輪數(shù)值大，取大值。 ②設(shè)計計算 == ③分析 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的是的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(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)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度原直徑d1=,算出小齒輪的齒數(shù)： Z1=d1/m=。小齒輪的齒數(shù)： Z2= 33=158。 這樣設(shè)計出的齒輪傳動既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 （ 4）幾何尺寸計算 ①計算分度圓直徑： d1=z1m=33 2=66mm。d2=z2m=158 2=316mm. ②計算中心距： a=(d1+d2)/2=(66+316)/2mm=191mm. ③計算齒輪寬度： b= d1=1 66=66mm。為補償齒輪軸向未知誤差，應(yīng)該使小齒輪寬度大于大齒輪寬度，一般 b1=b+(5~10)mm,所以此處 = 66mm。 =71mm。 m=2mm Z1=33 Z2=158 d1=66mm d2=316mm. a=191mm. =66mm = 71mm 第五章 軸的設(shè)計計算 Ⅰ輸入軸（高速軸Ⅰ）的設(shè)計計算 齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)如表 4 表 4 齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù) Z1 m(mm) 齒寬 33 2 20 1 B1=71 1 求輸入軸上的功率 ,轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩 前面已經(jīng)求得： P1=PⅠ =。n1=nⅠ =320r/min。T1=TⅠ = 2 求作用在小齒輪上的力 因為分度圓直徑 d1=66mm, 圓周力 Ft=2 /d1=2 103/66N=。 徑向力 Fr=Ft tan = tan20 = 沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷 Fn=Ft/cos =3 按扭矩初步確定軸的最小直徑 按參考文獻(xiàn) [1]初步估算軸的最小直徑，根據(jù)小齒輪的材料要求，齒輪軸也選用與小齒輪一樣的材料，即 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 241~268HBS。根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]表 153 取 A =118，得： =118= 輸入軸最小直徑是安裝大帶輪的，軸上需開鍵槽，故需將直徑增大 5%，即 dmin= 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸的零件定位，固定和裝配 ①固定 單級減速器中可以將齒輪安裝在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒定位；左軸承用用軸肩和軸承端蓋固定，右軸承用套筒和右軸承端蓋固定。皮帶輪在右端，用軸肩和軸端 d1=66mm Ft= Fr= Fn= 40Cr（調(diào)質(zhì)） 241~268HBS A =118 dmin= 擋圈固定。②周向定位 鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性大帶輪與軸的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位采用過渡配合。 ③安裝 軸呈階梯狀，左軸承和左軸承端蓋依次從左面裝入；軸肩，齒輪，齒輪套筒，右軸承，右軸承端蓋和皮帶輪依次從右面裝入。 （ 2）確定軸各段直徑和長度 ①軸段Ⅰ 因為 =,所以暫取 =30mm. ②軸段Ⅱ 軸肩 為定位軸肩，查參考文獻(xiàn) [1]，定位軸肩高度 =（ ~） 則 = +2 =（ ~） =（ ~36） mm,暫 取 =35mm ③軸段Ⅲ 查參考文獻(xiàn) [2]表 61，選取滾動軸承 6208，其內(nèi)徑為 40mm, =40mm,合適。 因為軸肩 ， 為非定位軸肩，軸肩高度可以任意取，現(xiàn)取，則 =42mm。 ④軸段 暫定小齒輪內(nèi)徑 = =42mm； 齒根圓直徑 df=m()=61 確定鍵的型號尺寸，查參考文獻(xiàn) [2]表 41，選取普通平鍵 A 型，其中t1=,則查參考文獻(xiàn) [1]圖 1036a，知齒根圓到鍵槽底部距離 e 為 ： e=df/2( /2+t1)=61/2(42/2+)=2m=3mm,可見偏差較大，故應(yīng)將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸。 5 采用齒輪軸重新設(shè)計軸的結(jié)構(gòu) （ 1）軸的零件定位，固定和裝配 ①單級減速器中仍將齒輪安裝下在箱體中央，相對兩軸承對稱分布。左﹑右軸承都用軸肩和軸承端蓋固定，大帶輪裝在右端，用 軸肩和軸端擋圈固定，周向定位采用鍵和過渡配合。軸呈階梯狀，左軸承和左軸承端蓋一次從左面裝入；右軸承﹑右軸承端蓋和大帶輪依次從右面裝入。 ②軸的結(jié)構(gòu)與裝配如圖 3 暫取 =30mm 暫取 =35mm 暫取 = =40mm 暫取 =42mm ==422mm df=61mm t1= e==2m 圖 3 軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 （ 2）重新確定各軸段直徑和長度 ① 1確定軸段Ⅰ和軸段Ⅱ的直徑 和 考慮到 需由右軸承端蓋中的密封圈確定，故現(xiàn)確定密封圈尺寸，定 出 ，再由 =（ ~） 得出 。 查參考文獻(xiàn) [2]知道，為了保證密封性，防止漏油，便于與箱體裝 配，故選用內(nèi)嵌式端蓋，右端蓋采用透蓋，左端蓋采用悶蓋，右端蓋中間孔用油毛氈作為密封裝置，查參考文獻(xiàn) [1]表 712 得油毛氈密封尺寸主要數(shù)據(jù)選取如表 5 表 5 油毛氈密封尺寸 軸徑 氈圈 槽 d D d1 B1 D d b 35 49 34 7 48 36 6 故取 =35mm，則根據(jù) =（ ~） 得出 =30mm dmin=,合適。 根據(jù) =30mm 確定軸端擋圈的設(shè)計 查參考文獻(xiàn) [2]表 53，選取 A 型軸端單孔擋圈（ GB/T8911986） ,其數(shù) =35mm =30mm 據(jù)如表 6 表 6 軸端單孔擋圈數(shù)據(jù) 軸徑 公稱直徑 螺釘緊固軸端擋圈 ≤ D H L d d1 C D1 螺釘 （ GB/ T891） 圓柱銷（ GB/ T119） 35，取=35 45 5 12 6.6 3.2 1 13 M6 16 A3 12 2確定軸段Ⅰ的長度 確定軸伸長度： 查參考文獻(xiàn) [1]圖 814 知道 d1=30mm的軸對應(yīng)的長軸伸 L =60mm,短軸伸L =58mm,極限偏差為 j6。因為 ,故還需要綜合考慮 ，同時確定。 確定大帶輪寬度 B 及輪轂寬度 L： 因為大帶輪基準(zhǔn)直徑 =375mm≥ = 21=,又 ≤300mm，故做成輪輻式。查參考文獻(xiàn) [1]圖 814 知道帶輪寬度輪轂寬度 L 輪 =（ ～ 2） dⅠ =（ 45～ 60） mm， 輪轂外徑 d1=（ ～ 2） dⅠ =（ 54～ 60） mm， d1=58mm。 查參考文獻(xiàn) [3]表 810 選取