【正文】 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 軸段 ⑥ 部分，此段與 ④ 段對稱布置，所以其軸徑的直徑 586?d mm，長度 526?l mm. 軸段 ⑦ 與軸段 ③ 的作用相當(dāng)，因此軸徑 807?d mm，長度 107?l mm。綜合考慮各方面，確定 642?l m 軸上零件的周向定位 （ 1）半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用 A 型普通平鍵連接，按 501?d mm，從手冊中查的平鍵截面尺寸 914???hb ，根據(jù)輪轂寬度，由鍵長系列中選取鍵長 70?L mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH 。當(dāng)鍵用 45 鋼制造時(shí)，主要的失效形式是壓潰，所以通常只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。 ② 受力分析： 蝸桿傳動(dòng)的受力情況與斜圓柱齒輪傳動(dòng)相似，當(dāng)蝸 桿為主動(dòng)件時(shí)，作用與嚙合節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲面的法向力 nF 可分解為三個(gè)互相垂直的分力：切向力1tF、軸向力1xF和徑向力1rF。mm 2T — 作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩， Nmm 求解： 0?? xF ， 011 39。mm CDRM VV ??12 39。mm 扭矩 T ??T N ? — 考慮彎矩和扭矩在軸截面引起的應(yīng)力循環(huán)特性差異的系數(shù)。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 根據(jù)蝸桿軸的工作情況可以確定 ?? 。 如下圖所示： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 圖 412 ⑤ 蝸桿軸強(qiáng)度校核： 從軸的當(dāng)量彎矩圖中可以看出， C 截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸最危險(xiǎn)截面。由 表 41，查得 650?B? N 軸的計(jì)算應(yīng)力為： WMcaca?? ?? ? ? 60mm ???? ? N 軸段 ② 用于安裝滑動(dòng)軸承，考慮軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力，選擇雙列圓錐滾子軸承。 V 1R V 1R H 1 圖 421 求蝸輪軸上的轉(zhuǎn)矩 2T 2262 nPT ??? 6 ??? ? N1439。1 ?VR N， 1 ?HR N， 2 ?HR N， 1 ?VR N， 2 ?VR N， 彎矩 HM 和 VM ： 水平面 5 8 2 3 01 7 4 6 02 ????? CDRM HH Nmm 合成彎矩 M ： 22 VH MMM ?? 6 1 3 2 0 8 6 2 5 8 2 3 0 221 ???M Nmm 式中： TM、 — 彎矩和扭矩， N對于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，考慮起動(dòng)、停車及運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻性的影響，通常將剪應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力；對于雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸則將剪應(yīng)力視為對稱循環(huán)變應(yīng)力。mm 222 )(2 TMM ca ??? 22 )( ??? ? Nmm。 開式及過橋齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 已知開式齒輪高速軸輸出功率 kw，高速軸的轉(zhuǎn)速 ?n r/min，傳動(dòng)比 ?i ，單向運(yùn)行，預(yù)期壽命 6300 h。當(dāng)齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于輪齒彎曲強(qiáng)度時(shí)，開式齒輪傳動(dòng)易取較少的齒數(shù)，小齒輪一般可取20~175 ?Z ，大齒輪 56 iZZ ? 。 小齒輪傳遞的扭矩（表１４ ３１） mNT ?? 將以 上數(shù)據(jù)帶入 a 的計(jì)算公式中 mmuKTuJaHPa )(480)1( 3 23 213 ??? ?????? ?? 計(jì)算模數(shù) m 取小齒輪的齒數(shù)為 17 則大齒輪 z2= ?? 圓整為 65，取過橋齒輪 24 取模數(shù) m=6mm 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按3 331 )0 2 1 ( nPnv ??估取圓周 的 速度 smvt ? 參考課本表 和表 選取 ? 公差組 8 級(jí) 小輪分度圓直徑 1d uuKTZZZd dHHE )1(2)][( 123 ?? ?? ? 齒寬系數(shù) d? 查表 按齒輪相對軸承為懸臂布置 d? = 材料彈性系料 查表面質(zhì)量 64 88 mmNz E ? HZ 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖 63 ?HZ ?Z 重合度。 齒輪材料及數(shù)據(jù)參數(shù) 大齒輪和過橋齒輪都選用 40Cr；熱處理方法：表面滲碳淬火； 傳動(dòng)比 ?i （ 1）選擇齒輪材料和熱處理方法 小齒輪 40cr 表面淬火 HRC 48—55 過橋齒輪 40cr 表面淬火 RHC 48—55 大齒輪 40cr 表面淬火 HRC 48—55 由圖查得M paM paFH 1350 ,1350limlim ????齒輪的疲勞極限應(yīng)力按質(zhì)量（ M? ）要求從圖 1432 和圖 1424 中查得 （ 2） 初步確定齒輪的主要參數(shù) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算齒輪尺寸，即按式（ 141）計(jì)算中心 距 3 213)1(HPa uKTuJa ???? 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 36 頁 式中 u= Ja=480 (表 1436) 考慮到速度較慢，和輕微的沖擊，取載荷系數(shù) K=, 取齒寬系數(shù) ? d ＝０ .4（表 1433）。開式齒輪傳動(dòng)易受到環(huán)境的污染，潤滑條件差，齒面容易磨損，多用于低速和不重要的場合。由 表 41，查得 650?B? N/mm2 ，則? ? ?? ～ B? ，即 58～ 65 N/mm2 ， 取 ? ? 60?? N/mm2 。如下圖所示： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁 圖 422 （ 3）蝸輪軸強(qiáng)度校核： 從軸 當(dāng)量彎矩圖中可看出 ， C 截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸最危險(xiǎn)截面。根據(jù)蝸桿軸的工作情況可以確定 ?? 。 ? — 考慮彎矩和扭矩在軸截面引起的應(yīng)力循環(huán)特性差異的系數(shù)。mm 扭矩 T ： ?T Nmm 39。mm ?tF N ?rF N ??F N 求解： 0??xF ， 039。 05 349 6 41 25 822 2 2 ???? dTF t N 0 2 939。 軸段 ③ 取軸段直徑 803?d mm，安裝蝸輪其直徑為蝸輪的內(nèi)徑803?d mm， 采用 A 型平鍵聯(lián)接，型號(hào)為 1832???hb ，鍵的工作長度120?L mm，軸段 ③ 的長度 1253?l mm。 蝸輪軸系設(shè)計(jì) （ 1） 蝸輪軸 系 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁 ④ ③ ② ① 圖 42 軸段 ① 用于與小齒輪聯(lián)結(jié)，根據(jù)要求選取軸徑 601?d mm，長度?1l 130mm。mm， 取 ? ? 60?? N 1 ?caM Nmm 222 )(2 TMM ca ??? 22 )( ??? ? N對于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，考慮起動(dòng)、停車及運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻性的影響，通常將剪應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力；對于雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸則將剪應(yīng)力視為對稱循環(huán)變應(yīng)力。mm 式中： TM、 — 彎矩和扭矩， Nmm 合成彎矩 M ： VH MMM 22 ?? 221 ???M NVVVHHRRRRR 彎矩 HM 和 VM ： 水平面 ： CDRM HH ??2 = ? = N 1 9 9 9 5 0 312 ?????? ?iTT N 蝸桿傳動(dòng)的切向力指向的確定與齒輪相同，即：在主動(dòng)件蝸桿上與其運(yùn)動(dòng)方向相反；在從動(dòng)件蝸輪上與其運(yùn)動(dòng)方向一致。 蝸桿面的受力 ① 蝸輪回轉(zhuǎn)方向： 在進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的受力分析時(shí)，首先要確定蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是采用過渡配合保證的，因此軸段直徑尺寸公差取為 6m 。對于深溝球軸承，其內(nèi)圈兩側(cè)需固定，外圈則不固定，從而允許軸承游動(dòng)。便于圓柱面蝸桿的加工 4d 要小于圓柱面齒輪的分度圓直徑。對于深溝球軸承，其內(nèi)圈兩側(cè)需固定，外圈則不固定，從而允許軸承游動(dòng)。 工作溫度： ??20 ～ C?70 。 電 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 機(jī)與蝸桿軸的聯(lián)接采用彈性套柱銷聯(lián)軸器。39。 ??? maa ?? mm (37)蝸桿軸向齒廓圓弧半徑： ?? m? mm (38)蝸桿螺牙齒頂厚： ? ?)(2 2339。3123??n? (12)頂隙： ?C mm (13)蝸桿齒頂高： )(21 111 ????? ? ddmhh aaa mm (14)蝸輪齒頂高： )(21)( 22 22 ?????? ? ddxhmh aaa mm (15)蝸桿齒根高： )(21)( 11 1 ??????? ?? faf ddmChh mm (16)蝸桿分度圓直徑： 631 ??? mqd mm (17)蝸輪分度圓直徑： 4 022 4322 ??????? ? mxdaZmd mm (18)蝸桿節(jié)圓直徑： 632)2( 434339。 2tan xq Z??? 3839。 FNF K ?? ?? 彎曲疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)： 9 610NK N ?‘ 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 基本許用彎曲應(yīng)力 ? ?’F? ： 查表 818， ? ? 51?’F? N/mm2 ? ? 9 66 ????F? N/mm2 則 : 1439。 動(dòng)載荷系數(shù) VK ： 按 (4 ?v ～33333) nPnZ ??? (? ～ 3 ) ??? ~? 估取 ?v m/s 查圖 857，得 ?vK 載荷分布不均勻系數(shù) ?K ，載荷平穩(wěn)，跑合良好 則 ????K 彈性影響系數(shù) EZ ，由表 829查得： 2mmN155?EZ 許用接觸應(yīng)力 ? ?H? ，由式（ 894）： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 ? ? ? ? 8 710NHH ?? ‘?? 基本許用接觸應(yīng)力 ? ?‘H? ： 查表 819， ? ? 200?‘H? N/mm2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ，由式（ 870）： 64 ????????? hLnjN