【正文】 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計： σ Hmin1=+380 由公式得出： 小齒輪的齒面接觸疲勞強度σ Hmin1=600 Mpa ； 大齒輪的齒面接觸疲勞強度σ Hmin2 =550 Mpa b. (1) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N: N1=60njL=60 960 1 8 10 300= 109 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 7 頁 共 34 頁 7 N2=N1/ i1= 109/3= 108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù)： KHN1=,KHN2=,取安全系數(shù) SHmin =1 ∴ [σ ]H=σ Hmin KHN / SHmin ∴ [σ ]H1=600 [σ ]H2=550 ∵ [σ ]H1[σ ]H2 ∴取 Mpa (3) 按齒面接觸強度設(shè)計小齒輪大端模數(shù)（ 由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計） : 取齒數(shù) Z1=24，則 Z2=Z1 i1=24 3=72， 取 Z2=72 ∵實際傳動比 u=Z2/Z1=72/24=3，且 u=tanδ 2=cotδ 1=3 ∴δ 1=176。 = (4)查表有材料彈性影響系數(shù) ZE=，取載荷系數(shù) Kt= 有∵ T1= 104 T/()， u=3，Ф R1=1/3. ∴試計算小齒輪的分度圓直徑為： d1t≥ 23 H( [ ] )ZE ? ? 23 1 / 1 (1 1 )KtT R R u????= (1)計算圓周速度 v=π *d1t*nI /60000=**960/60000=(2)計算齒輪的動載系數(shù) K 根據(jù) v=，查表得： Kv=,又查表得出使用系數(shù) KA= 取動載系數(shù) K? = 取軸承系數(shù) K? =*= 齒輪的載荷系數(shù) K= Kv*KA* K? *K? = (3)按齒輪的實際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式 : d1= d1t 3 /K Kt = 3 m=d．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計： σ Fmin1=+275 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 8 頁 共 34 頁 8 由公式查得： (1)小齒輪的彎曲疲勞強度σ FE1=500 Mpa ； 大齒輪的彎曲疲勞強度σ FE2 =380 Mpa m≥ 2 2 23 11[ 4 / ( 1 0 .5 ) 1 ] * / [ ]F a F s FKT R R Z u Y Y? ? ??? (2)查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù) KFN1=,KFN2=. 計算彎曲疲勞強度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取 S= 由 [σ F]=σ Fmin KFN / SFmin 得 [σ F]1=σ FE1* KFN1/S=500*[σ F]2=σ FE2* KFN2/S=380*計算載荷系數(shù) K= Kv*KA* K? *K? = ： YFa1=, YFa2= Ysa1=, Ysa2= YFa * Ysa /[σ F]并加以比較 ∵ YFa1 * Ysa1 /[σ F]1 =* YFa2 * Ysa2/[σ F] 2 =*∴ YFa1 * Ysa1 /[σ F]1 YFa2 * Ysa2/[σ F] 2 所以選擇 YFa2 * Ysa2/[σ F] 2= m≥ 2 2 23 11[ 4 / ( 1 0 .5 ) 1 ] * / [ ]F a F s FKT R R Z u Y Y? ? ??? = 4 2 2 23 [ 4 * 2 . 2 1 5 * 2 . 6 5 * 1 0 / 1 / 3 ( 1 0 . 5 * 1 / 3 ) * 2 4 3 1 ] * 0 . 0 162??= 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由因為齒輪模數(shù) m 的大 小主要由彎曲強度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即 m=。 = df2= * cosδ 2=2102**176。 *cosδ 1= tan20176。 = (5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖 31： 圖 31 (1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， IⅡ軸端右端需要制出一軸肩 dIⅡ =30mm，故取 dⅡ Ⅲ =35mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故 IⅡ軸段取 L IⅡ =62mm。 由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確 定 LⅡ Ⅲ =44mm。 176。= (5)作用在小齒輪上力 ： 圓周力 ： Ft3=2T2/d1=2 104 /60= 徑向力： Fr3= Ft3 tan20176。如圖 34 圖 34 取安裝大圓錐齒輪處的軸端Ⅱ Ⅲ的直徑 dⅡ Ⅲ =50mm，齒輪的左端通過軸套 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 16 頁 共 34 頁 16 定位，右端通過軸套和螺釘定位。 d IⅡ =30mm L IⅡ =38mm dⅡ Ⅲ =50mm LⅡ Ⅲ =49mm dⅢ Ⅳ =55mm LⅢ Ⅳ =64mm dⅣ Ⅴ =40mm LⅣ Ⅴ =38mm dⅤ Ⅵ =30mm LⅤ Ⅵ =17mm 至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度 減速器低速軸Ⅲ的設(shè)計計算 (1)選擇材料：由于傳遞中功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理 ， 查表得， 637B Mpa? ? ， [ ] 1 59b Mpa? ?? (2)由軸上扭矩初算軸的最小直徑： 機用的減速器低速軸通過聯(lián)軸器與滾筒的軸相連接，其傳遞功率 P=。 初步選定滾動軸承， 因為軸承只有軸向力的作用，故選深溝球軸承。 由軸承蓋端的總寬度和擋圈寬度軸承的寬度來確定 LⅡ Ⅲ = d IⅡ =40mm L IⅡ =88mm dⅡ Ⅲ =50mm LⅡ Ⅲ =66mm dⅢ Ⅳ =56mm LⅢ Ⅳ = dⅣ Ⅴ =65mm LⅣ Ⅴ =10mm dⅤ Ⅵ =60mm LⅤ Ⅵ =58mm dⅥ Ⅶ =50mm LⅥ Ⅶ = 至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑很長度。 m， M1 Dz= RBz = = N ⑤校核低速軸Ⅲ :根據(jù)第三強度理論進(jìn)行校核： 由圖可知， D 點彎矩最大，故驗算 D 處的強度 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 19 頁 共 34 頁 19 ∵ MDM1D,∴ 取 M=M1D= 又∵抗彎截面系數(shù)： W= = 583= ∴σ = 221 ( 3)MT?? /W= 2 5 21 2 3 8 0 4 .3 1 ( 0 .6 3 .0 3 1 0 )? ? ?/=所以滿足強度要求 . 4 滾動軸承的選擇與壽命計算 減速器高速 I 軸滾動軸承的選擇與壽命計算 (1)高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取 d=40 ㎜，選用型號為 30208，其主要參數(shù)為： d=40 ㎜， D=80 ㎜，Cr=59800 N，е =， Y=， Y0=， Cr0=42800 查表 ,當(dāng) A/R≤е時， X=1， Y=0； 當(dāng) A/Re 時， X=,Y= (2)計算軸承 D的受力（圖 ）， ① 支反力 RB= 22 R RBY BZ? = 2260 7. 88 16 5. 65? = N， RC= 22 R RCY CZ? = 221519 .7 480. 86? = N ②附加軸向力（對滾子軸承 S=Fr/2Y） ∴ SB=RB/2Y=， SC=RC /2Y=③ 軸向外載荷 FA=Fa1= N (4)各軸承的實際軸向力 AB=max（ SB， FA SC） = FA SC ==， AC=（ SC， FA +SB） = SC = (5)計算軸承當(dāng)量動載 由于受較小沖擊查表得 fd=，又軸 I 受較小力矩，取 fm = ∵ AB/RB=＞е = ， ∴取 X=， Y=， ∴ PB= fdfm（ X RB +YAB） =（ + ） = ∵ AC/ RC =＜е = ，取 X=1， Y=0， ∴ PC= fdfm（ X RC +YAC） = 1 = (6)計算軸承壽命 又 PB ＜ PC，故按 PC計算，查表，得 ft= ∴ L10h=106 （ ftC/P） /60n1=106 （ 59800/） 10/3 /（ 60 960） = 106 h。機體應(yīng)有足夠的強度和剛度，可靠的潤滑與密封及良好的工藝性。 為了增加軸承座的剛度，可在軸承座附近加支撐肋板或采用凸壁式機體。 為了提高軸承座鏈接的剛度，座孔兩側(cè)的鏈接螺栓距離 s1 應(yīng)盡量小一些，但不與端蓋螺釘孔相干涉。當(dāng)機體同一側(cè)有多個大小不等的軸承座時，除了要保證扳手空間 c1和 c2 外，軸承旁邊凸臺的高 度應(yīng)盡量去相同的高度，以使軸承旁邊鏈接螺栓長度都一樣，減少了螺栓的品種，而且應(yīng)按直徑最大的軸承座確定凸臺的高度。為增加機座底部凸緣的剛度，常取凸緣厚度 p=? ， ? 為機座的壁厚，而凸緣的寬度按地腳螺栓直徑 df，由扳手空間 c1 和 c2的大小確定。 傳動件在油池中的浸油深度。此外還應(yīng)保證傳動件浸油深度最低不得超過齒輪半徑的 1/41/3，以免攪油損耗過大。裝配時可涂密封膠，但不允許放任何墊片。 (1)鑄造工藝性要求 設(shè)計鑄造機體時應(yīng)充分考慮鑄造過程的規(guī)律。 螺栓連接的支承面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行機械加工，經(jīng)常采用圓柱銑刀銑出沉頭座孔。一般這個圓弧半徑的選取應(yīng)使得外輪廓 弧線在軸承旁邊的凸臺邊緣的附近。 浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助于箱體的散熱。 密封 減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處，軸承內(nèi)側(cè)，箱體接受能力合面和軸承蓋，窺視孔和放油的接合面等處。 8 箱體設(shè)計的主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體的尺寸及數(shù)據(jù)如表 81： 表 81 名稱 符合 減速器形式及尺寸 mm 圓錐齒輪減速器 機座壁厚 ? (d1+d2)≥ 8 10 機蓋壁厚 ? 1 +3≥ 8 10 機座凸緣厚度 b ? 15 機蓋凸緣厚度 b1 ? 1 15 機座底凸緣厚度 P ? 25 地腳螺釘直徑 df (d1+d2)+1≥ 12 12 地腳螺釘數(shù)目 n 6 6 軸承旁邊連接螺栓直徑 d1 df 10 機蓋與機座連接螺栓直徑 d2 () df 8 連接螺栓 d2 的間距 l 150200 180 軸承蓋螺釘直徑 d3 () df 6 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 () df 6 定位銷直徑 d ()d2 5 d1， d2， d3至外壁距離 C1 18 18 d1， d2至凸緣邊緣距離 C2 16 16 軸承旁凸臺半徑 R1 18 18 凸臺高度 H 3 6 外機壁至軸承座端面距離 L1 C1+c2+(58) 40 外、內(nèi)機壁至軸承座端面距離 L2 ? +c1+c2(58) 58 大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 ? 1 ? 12 齒輪端面與內(nèi)機壁距離 ? 2 ≥ ? 10 機蓋，機座肋厚 m1,m2 m1=? 1,m2=? 1 8 軸承端蓋外徑 D2 軸承座孔直徑 +5d3 70 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 25 頁 共 34 頁 25 軸承端蓋凸緣厚度 e ()d3 7 軸承旁邊連接螺栓距離 s 一般取 s=D2 20 9 三維建模 三維建 模技術(shù) 計算機輔助設(shè)計技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù) 是人們不斷將計算機技術(shù)引入到機械設(shè)計和制造領(lǐng)域而產(chǎn)生的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)’ 三維設(shè)計在