【正文】 力，有效圓周力為： NvpFe 4 ??? 鏈輪 水 平 布 置 時(shí) 軸 力 系 數(shù) ?FPK 則 周 向 力 為NFKF eFpP ???? 八 、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P： 362表 151選取軸的材料為 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 ， 硬度217~255HBs， 抗拉強(qiáng)度極限 MPaB 640?? ，屈服極限 MPaS 355?? ，彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? ，許用彎曲應(yīng)力 [ 1?? ]=60MPa （ 一 ） 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 求輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n1和轉(zhuǎn)矩 T1 kWP ? ， min/9601 rn ? ， mNT ?? 求作用在齒輪上的力 因 已 知 高 速 級(jí) 小 錐 齒 輪 齒 寬 中 點(diǎn) 處 的 分 度 圓 直 徑 為mmdd Rm )(11 ??? ? 則 Nmm 25 1038 6002d2TF3m11t1 ????? 9 a 4 2 5c o st a nFF 1t1r1 ?????? Nos?? 6 i n20t a 4 2 5s i nt a nFF 1t1a1 ?????? N?? 初步確定軸 的最小直徑 NFP ? 15 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153，由于最小直徑處只受扭矩作用 ,取 112A0 ? ，根據(jù) P： 370公式（ 152）于是得 8112nPAd 31130 ??? mm 由圖可知，最小直徑處與聯(lián)軸器相連，考慮到聯(lián)軸器是標(biāo)準(zhǔn)件，故取 mmd 20min ? ▲ 為了使聯(lián)軸器的孔徑與所選的軸直徑 ⅡⅠ ?d 相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca ? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表１４－１，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小， 故取 ?AK ，則： mmNmmNTKT Aca ?????? 5 4 0 0 03 8 6 0 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，并根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因處于高速級(jí)，小功率，選取彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 5，選取 LX2型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，型號(hào)： LX2聯(lián)軸器，其公稱(chēng)扭矩為mNTn ??560 。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角β ??? ????? 2)12030(a rc c os2 )(a rc c os 21 a mzz n? % ?? ??? 誤差在 5%以內(nèi)，螺旋角值 β改變不多，故參數(shù) ?? 、 Kβ、 ZH等不必修正。 ３）代入數(shù)值計(jì)算 （１）計(jì)算分度圓直徑 mmmzd 6511 ?? mmmzd 19522 ?? （２）計(jì)算錐距 R mmudR 0 22/13652/1 221 ?????? （３）計(jì)算齒寬 B mmRB R ????? ? 取整 mmB 35? mmBB 3521 ?? （ 4）平均分度圓直徑 mmm ? 261 ?z 782 ?z mmd 651 ? mmd 1952 ? mmR ? mmBB 3521 ?? 9 mmmmRmRm dd dd )( )(2211 ???? ???? 名稱(chēng) 代號(hào) 小錐齒輪 大錐齒輪 分錐角 δ ?? ? ?? ? 齒頂高 ha mmmmmhh aa * ????? 齒根高 hf mmmchh af )()( ** ??????? 分度圓 直徑 d ?1d 65mm ?2d 195mm 平均分度圓 直徑 md mmd m ? mmd m ? 錐距 R mmR ? 頂隙 c mmmcc * ???? 分度圓齒厚 s mmms ??? ? 齒寬 B mmB 35? (二 )低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 選定齒輪類(lèi)型、旋向、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）按照給定的設(shè)計(jì)方案可知齒輪類(lèi)型為斜齒圓柱齒輪； 2）為盡量減少中間軸上的軸向力，選小齒輪 為左旋，則大齒輪為右旋； 3）電動(dòng)機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，選擇 7級(jí)精度； 4）材料選擇。 圓柱齒輪傳動(dòng)比 42?i 五 、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 減速器高速軸為１軸，中速軸為２軸，低 速軸為３軸， 各軸轉(zhuǎn)速為 ： m in/9601 rn ? m in/3203960112 rinn ??? m in/804320223 rinn ??? 各軸輸入功率 P（ kW） kWPP d ?? ?? kWPP ?? ?? KWPP ?? ?? 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T（ N?ｍ） mNnPT ??? 0111 mNnPT ??? 095 50222 mNnPT ??? 995 50333 六 、 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)對(duì)象：（一）高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng) （二）低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng) 電動(dòng)機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，選擇 7級(jí)精度； i = 31 ?i 42 ?i ?i min/9601 rn ? min/3202 rn ? min/803 rn ? kWP ?kWP ?KWP ? mNT ?? mNT ?? mNT ?? 5 材料選擇：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表１０－１，選擇小錐齒輪材料為 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，二者硬度差為 40HBS； (一 )高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選擇直齒圓錐齒輪： 軸交角 ??? 90 壓力角 ??20?n 齒數(shù)比 ??211 ta nc o t3 ???? iu 計(jì)算分錐角 21,?? ??? rc ta n1 ?? 2190 ???? ? ? ? ??? ? 2 ? ?? 小齒輪 1 的轉(zhuǎn)矩 mNT ?? 1 初定小齒輪齒數(shù) 211?z 633 12 ????? uu zz? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由《機(jī)械 設(shè)計(jì)》 227:P 設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 1026）進(jìn)行試算，即 3 2121 )()][( ????RRtHEt TKZd ??? 1)確定公式的各計(jì)算數(shù)值 （ 1）試選載荷系數(shù) ?tK （ 2）已知小錐齒輪轉(zhuǎn)矩 mmNT ?? 386001 （ 3）圓錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù) :取常用值 3/1?R? （ 4）齒數(shù)比 3121 ??? zzi? （ 5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 201:P 表 106查得材料的彈性影響 系數(shù) ??20?n ?? ? 2 ? ?? 6 9 M PaZ E ? （ 6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10－ 21d)按齒面硬度查小錐齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ,6001lim M PaH ?? 大錐齒輪的接觸疲勞極限 M PaH 5502lim ?? （７）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9112911)15300161(9606060 ??? ????????? iNN jLnN h （ 8 ） 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 圖 10 － 19 查 得 接 觸 疲 勞 壽 命 系 數(shù), 21 ?? HNHN KK （９）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《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012）得 M P aM P aSKM P aM P aSKHHNHHHNH5761 ][5581 ][2lim221lim11?????????????? 可見(jiàn)大錐齒輪的許用接觸應(yīng)力小。 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下： 總體布置簡(jiǎn)圖 1— 電動(dòng)機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 減速器 4— 鏈傳動(dòng) 5— 鏈板式輸送機(jī) 已知條件： 組數(shù) 輸送鏈的牽引力 F（ KG） 輸送鏈的速度v(m/s) 輸送鏈鏈輪節(jié)圓直徑 d(mm) 第 2組 6 399 注： ，運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定。 15 年，每年 300 個(gè)工作日，每日工作 16 小時(shí)。 2）計(jì)算 （ 1）試算小錐齒輪的 td1 ，由計(jì)算公式，得 mmmmd t 3)(3/1)495(2231 ???????? （ 2）錐距 mmudR ??? 齒寬 mmRbR ???? ? mmzdm tt ??? 齒高 ??? mth ??hb （ 2）計(jì)算平均分度圓直徑 mmdd Rm )6/11()(11 ?????? ? （ 3）計(jì)算齒寬中點(diǎn)處的圓周速度 smndv mm / 111 ?? ????? ?? （ 4）計(jì)算載荷系數(shù) ①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102查得使用系數(shù) ?AK MP aMP aHH 576][ 558][ 21 ???? mmd t ? 7 ②根據(jù) smvm / ? ，由于錐齒輪，需降低一級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ③直齒圓錐齒輪的齒間載荷分配系數(shù) 1?? ?? FH KK ④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 109用差值法查得軸承系數(shù) ??HK ， 又由 ??HK 和 ?hb查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013得 ?KF? 故載荷系數(shù) ?????? ?? HHVA KKKKK （ 5）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的 1d mmKKdd tt ?? （ 6）計(jì)算大端模數(shù) mmzdm ?? 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101選取，小齒輪的材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS； 5）選小齒輪的齒數(shù)為 241?z 則大齒輪的齒數(shù)為 96122 ??? ziz 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1021）試算 2231 ][12 ????????????HEHdtt ZZuuTKd ???? 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）試選載 荷系數(shù) ?tK （ 2）已知小斜齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNT ?? （ 3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 107選取齒款系數(shù) ?d? 10 （ 4）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1026得端面重合度為 , 21 ?? ?? ?? 所以， 5 6 ??? ??? ??? （ 5）齒數(shù)比 4122 ??? zziu （ 6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P:201表 106查得 材料彈性影響系數(shù) 9 M PaZ E ? （ 7）由《機(jī)械 設(shè)計(jì)》圖 1030得區(qū)域系數(shù) ?HZ （ 8）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 M PaH 5502lim ?? （ 9）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1013）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 89212911)1530016(3206060 ????? ???????? iNN jLnN h （ 10）由圖 1019查得 , 21 ?? HNHN KK （ 11）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《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012） 有： MP aMP aSK HHNH