【正文】 3 1 . 6 3F a S anK T Y Y Y MPab d m ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? 彎曲強度也符合要求，設(shè)計合理。 11 33 27 o s c o s 1 4v zz ?? ? ?? 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 16 22 33 90 o s c o s 1 4v zz ?? ? ?? 由表 105 查得 1FaY =， 2FaY = 4）根據(jù) 當量齒數(shù)， 查取應力校正系數(shù)。 齒 根彎曲 疲勞強度計算 由式（ 1016） ? ?Fn SaFaF dbm YYYKT ??? ? ? ?? 112 （ 1）確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(shù) K。 4）由表 107，軟齒面、小齒輪非對稱布置，選取齒寬系數(shù) d? =1，又1d =，則 ?? 1db d? 1 ≈ 。 高速級 低速級 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 傳動比 模數(shù) (mm) 3 螺旋角 中心距 (mm) 181 齒數(shù) 27 90 27 90 齒寬 (mm) 89 84 89 84 直徑(mm) 分度圓 齒根圓 齒頂圓 旋向 右 旋 左 旋 左 旋 右 旋 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 14 由幾何計算公式 ? ?HEHH ZZuubd KT ??? ? ???? 12 21 1 （ 1）確定公式中的各計算數(shù)值 1) 計算載荷系數(shù) K。58 21 60 2lim221lim11?????????????? k) 許用接觸應力 ? ? ? ? ? ? M P aHHH 8 52 8 85 8 22 21 ????? ??? ② 計算 a) 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 mmmmd t 8 5 8 94 3 6 231 ??????? ????? ???? b) 計算圓周速度 smsmndv t 7 3 0 0 060 4 0 0 060 11 ?? ???? ??? ?? c) 齒寬 b及模數(shù) mnt 0 8 0 2 0 2 2414c o o s111????????????????hbmmmmmhmmmmzdmmmmmdbnttnttd?? d) 計算縱向重合度 ?? 9 0 n2413 1 n3 1 1 ????????? ??? ? zd e) 計算載荷系數(shù) K 由表 102查得使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv ? ， 7級精度，由圖108查得動載系數(shù) ?vK ；由表 104查得 ?HK 的值與直齒輪的相 同 ， 故 4241.??HK ；因mmNbFK tA /)]2/(1 0 0 6 4[1/ ???? mm? 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 10 mmN/100? 表 103 查得 ?? ?? FH KK ；圖 1013 查得??FK 321?z 1192 ?z mma ? mma ? 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 11 故載荷系數(shù)： ????????? ?? HHVA KKKKK f) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 (1010a)得 mmmmKKddtt 3311 ???? g) 計算模數(shù) nm mmmmzdm n 14c os11 ????? ?? （ 3） 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式 (1017) 3 2121][c os2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? ① 確定計算參數(shù) a) 計算載荷系數(shù) ????????? ?? FFVA KKKKK b) 根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)??Y c) 計算當量齒數(shù) o s79c o s o s24c o s33223311??????????zzzzvv d) 查取齒形系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? FaFa YY e) 查取應力校正系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? SaSa YY f) 計算彎曲疲勞許用應力 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3802 ?? 12 mmd mm?? ? 128580B mmB mm?? 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 12 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式 (1012)得 ? ?? ? M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF 222111?????????????? g) 計算大、小齒輪的][ FSaFaYY?，并加以比較 ? ?? ? 01379..0300 222111????????FSaFaFSaFaYYYY?? 大齒輪的數(shù)值大 ② 設(shè)計計算 ? ? mmmmm n 1 6 4 14c o 2 23 ???? ?????? ? 對比計算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 3mmnm ? ，已可滿足彎曲強度。 相應的鏈長節(jié)數(shù) 20 1 2 2 100()2 ( )22pa z z z z pLpa ???? ? ?? 取鏈長節(jié)數(shù) 114pL ? 節(jié) 查表 97得中心距計算系數(shù) 1 ? ，則鏈傳動最大中心距為 1 1 2[ 2 ( ) ] 0 . 2 4 8 2 5 3 8 . 1 [ 2 1 1 4 ( 1 9 4 9 ) ] 1 5 1 3 . 3pa f p L z z? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 5） 計算鏈速 v ，確定潤滑方式 11 13 3. 36 19 38 .1 2. 14 53 /60 10 00 60 10 00n z pv m s??? ? ??? 由鏈速和鏈號查圖 914按鏈速 V=2m/s選用油池潤滑或油盤飛濺潤滑。 4. 原始數(shù)據(jù) 主動星輪圓周力 （ kN） 主動星輪 速度（ m/s） 主動星輪齒數(shù) 主動星輪節(jié)距 （ mm） 14 9 100 5. 設(shè)計內(nèi)容 (1) 電動機選型 (2) 鏈傳動設(shè)計 (3) 減速器設(shè)計 (4) 聯(lián)軸器選型設(shè)計 (5) 繪制裝配圖、零件圖 (6) 編寫設(shè)計計算說明書 6. 設(shè)計任務 (1) 減速器總裝配圖 1張（ 0號或 1號圖紙） (2) 齒輪、軸零件圖各一張（ 2號或 3號圖紙） (3) 設(shè)計計算說明書一份 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 2 一、電動機的選擇： 1） 主動星輪圓周力： F 14? KN 2） 主動星輪速度 ： V ? m/s 3) 主動星輪齒數(shù)： 9z? 4） 主動星輪節(jié)距： 100?p mm 5) 傳動裝置總效率： ① 選取 彈性柱銷聯(lián)軸器效率： ?聯(lián)? 圓 柱 齒輪傳動效率： ? ? 滾動 軸承效率： 軸 承 ? ? 鏈傳動 效率： ? ?鏈 ② 總效率： 24聯(lián) 柱 鏈 軸 承? ? ? ? ?? ? ? ?a 420 .9 9 0 .9 7 0 .9 9 0 .9 6? ? ? ? = 6） 電動機輸出功率： wdaF 1 4 1 0 0 0 0 .8 1 3 .0 3 81 0 0 0 1 0 0 0 0 .8 5 9 0?? ? ? ?? ? ? ??aP VP Kw 1） 確定電動機型號 電動機所需額定功率 P 和電動機輸出功率 dP關(guān)系為 dp k p?? 取 K= 則 1. 3 13 .0 38 16 .9 5? ? ? ? ?dp k p k w 所以： 選 擇 電動 機 型號 為 :Y180M4 型 三相 異 步 電動 機 , 額 定功 率0 ?p Kw， 滿載 轉(zhuǎn)速 0 1470?n r/min。 3. 使用壽命 8年，每年 350天，每天 16小時。 （ 4） 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初定中心距 0 ( 3 0 ~ 5 0 ) 9 5 2 . 5 ~ 1 5 8 7 . 5a p m m??，取 0 40ap? 。 ④ 選小齒輪齒數(shù) 241?z ：大齒輪齒數(shù) ????? ziz ⑤ 初選取螺旋角 ??14? （ 2） 按齒面接觸強度設(shè)計 按式 (1021）試算，即 3 211 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ??????? ① 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) ?tK b) 由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ?HZ c) 由圖 1026 查得 , 21 ?? ?? ?? ， ????? ??? ??? d) 小齒輪傳遞的傳矩 mNT ?? e) 由表 107選取齒寬系數(shù) 1??d f) 由表 106查得材料彈性影響系數(shù) MPaZ E ? g) 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限MPaH 6001lim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 5502lim ?? h) 由式 1013計算應力循環(huán)次數(shù)： 89112911 )163508(?????????????????iNNLjnN h 機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 9 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 i) 由圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? HNHN KK j) 計算接觸疲勞許用應力： 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式 (1012)得 ? ?? ? M P aM P aSKM P aM P aSKHHNHHHNH 81 55 。 為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級小齒輪右旋大齒輪左旋。 3）由圖 1026 查得 2121 ????? ????? ????? ，則， 。 1=517MPa ? ? ? ? ? ?2 21 HHH ??? ??=(534+517)/2= （ 2）計算 22 2 . 2 9 8 3 . 0 1 1 0 0 0 4 . 3 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8 3 7 1 . 3 . 5 3 8 3 . 5 3 1 . 6 3HH MPa??? ? ? ??? ? ? ? ? ? ???? 接觸強度滿足要求。 3） 根據(jù) 當量齒數(shù)， 查取齒形系數(shù)。 =； ? ??2F? 380247。根據(jù)表 153，取 1150 ?A ,于是得 查表取 A=112 則： mmnPAd ??? ? 1m in ????? dd (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 32 2 8 3 . 0 1 8 3 . 5 3 1 0tan 201 9 8 7 . 5 4 7 4 6 . 0 8cos c o s 1 4 . 1 6t a n 7 4 6 . 0 8 2 0 2 7 1 . 5 5ttnratTFNdF tgF F t g N?????? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?機械設(shè)計課程設(shè)計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 18 該軸（輸入軸）的軸承分別從兩端