【正文】 9 2? ?? S= 故可知其安全。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151查得MPa06][ 1 ?? 。半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 22?Ⅰ ，故取 mmd 22??ⅡⅠ ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 mmL 38? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 mmL 521 ? （其余尺寸按表中取值）。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 5581 ][ 1lim11 ????? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ??? MP aHHH ][][][ 21 ??? ??? 2）計(jì)算 （ 1）計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 td1 ，由計(jì)算公式得 mmd t45 21??????? ??????? （ 2）計(jì)算圓周速度 smsmndv t /?? ????? ?? （ 3）計(jì)算齒寬 b及模數(shù) m mmmmdb td ????? ? mmzdm tnt 14c os11 ????? ? MPaH ][ ?? mmd t ? 11 mmmh nt ????? ?hb （ 4）計(jì)算縱向重合度 ?? 1 ??????? ??? ? zd （ 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102查得使用系數(shù) ?AK 根據(jù) smv /9 5 ? ， 7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108得 ?vK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103查得齒間載荷分配系數(shù) ?? ?? FH KK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104查得齒向載荷分配系數(shù) ??HK 由 ?hb ， ??HK ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013查得齒向載荷分配系數(shù) ??FK ∴ 載荷系數(shù) ?? ?? HHVA KKKKK （ 6）按實(shí)際的載荷系數(shù) K校正速算的得分度圓直徑 td1 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1010a）得 mmmmKKdd tt ???? （ 7）計(jì)算法面模數(shù) mmmmzdm n 14c os11 ????? ? 按齒根彎曲強(qiáng) 度設(shè)計(jì) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1017） 3 2121][c o s2FSaFadnYYzYKTm?????? ?? 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? （ 2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1018得 , 21 ?? FNFN KK （ 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012）得 smv /? 12 M P aM P aSKM P aM P aSKFEFNHFEFNF ][ ][222111?????????????? （ 4） 計(jì)算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFVA KKKKK （ 5）根據(jù)縱向重合度 ?? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1028的螺旋角影響系數(shù)??Y （ 6）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) o s/24c o s/ 3311 ???? ?zz v o s/96c o s/ 3322 ???? ?zz v （ 7）查取齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105查得 , 21 ?? FaFa YY （ 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105查得 , 21 ?? SaSa YY （ 9）計(jì)算大、小齒輪的][ FSaFaYY?,并加以比較 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪數(shù)值大 。 15 年，每年 300 個(gè)工作日，每日工作 16 小時(shí)。 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。 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?xún)?nèi)，螺旋角值 β改變不多，故參數(shù) ?? 、 Kβ、 ZH等不必修正。參考工作要求，并根據(jù) mmd 30??ⅣⅢ ，查 《 設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 表 6－７，?。盎居蜗督M、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30206。 m 截面上的彎曲應(yīng)力 5 2 5 9 4 . 7 3 3 . 6 6 11 5 6 2 .5b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 3 38600 1 2 . 3 5 23125T TT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45，調(diào)質(zhì)處理。? ???? NFtFa a n ???? 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45鋼調(diào)質(zhì)處理。 載荷 水平面 Z (a) 垂直面 Y (b) 支反力 F 12nhFN?? 12nvFN?? 彎矩M mmNM h ?? 140870 mmNMv ?? 4 6 3 2 0 總彎矩 mmNM ?? 151870 扭矩 mNT ?? 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 B）的強(qiáng)度，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 155）及上表中的數(shù)值，并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P )(151870W)T(M3222223ca??????? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 2） 截面 v左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 35 d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 30. 2 0. 2 35 85 75tW d m m? ? ? ? 截面 v左側(cè)彎矩 92467M N mm?? 截面 v上的扭矩 T =因此， , mmADL ?? , mmACL ?? , mmCBL ?? 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖 受力圖： 水平面： mm38dmin ? mmd 38??ⅡⅠmmL 62??ⅡⅠmmd 40