【正文】 ?HNK 8)計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1， 得 : ? ? ? ? ? ? S KK HHNHHNHHH 22 4l i m43l i m321 ????? ???? MP aMP a ?? ???? 9)由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 10)由圖 1026查得 ??? ??? 則： 6 3 ??? ??? ??? （ 2）計算 1)試算小齒輪分度圓直徑 td3 ，代入 數(shù) 值 ： ? ?3223 12 ???????????HEHdtt ZZuuTKd ???? = mmmm 3 ??????? ????? ??? 2)計算圓周速度 v smsmndv t /?????? ?? 3)計算尺寬 b mmdb td * 3 ???? ? 4)計算尺寬與齒高比 b/h 模數(shù) mmmmzdm tnt 14c os33 ?????? 齒高 mmmmmh nt ???? ???hb 5)計算縱向重合度 3 ?????? ???? ? zd 6)計算載荷系數(shù) 根據(jù) smv /? ， 7級精度，由圖 108（機設書）查得動載系數(shù) ?vK 由表 102查得使用系數(shù) 15?AK 斜 齒輪，假設 mmNbFK tA /1 0 0/ ? mmd t ? smv /? mmb ? mmh ? ?K mmd ? 機 械 設 計 課 程 設 計 說 明 書 16 由表 103查得 ?? FaHa KK 由 表 104查得 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置式 ??HK 由 b/h=， ??HK 查圖 1013得 ??FK ，故載荷系數(shù) 2 ?????? ?? HHVA KKKKK 7)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 mmmmKKdd tt 3333 ???? 8)計算模數(shù) m mmmmzdm n 14c os33 ?????? 按齒根彎曲強度設計 由式（ 1017）得彎曲強度的設計公式為 ? ?32322 c o s2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? (1)確定公式內的各計算數(shù)值 1)計算載荷系數(shù) 3 ?????? ?? FFVA KKKKK 2)根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028查得螺旋角影響系數(shù) ??Y 3)計算當量齒數(shù) os 23c os 3333 ??? ??ZZ v os87c os 3344 ??? ?ZZ v 4)查取齒形系數(shù) 由表 105 查得 ??FY ??FY 5)查取應力較正系數(shù) 由表 105 查得 ??SY ??SY 6)由圖 1020c查得 小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5003 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3804 ?? 7)由圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 8)計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=， 由式（ 1012）得 mmmn ? ? ? MPaF 3253 ?? ? ? M PaF ?? 機 械 設 計 課 程 設 計 說 明 書 17 ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? 9)計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 325 33 ???F SaFa YY ? ? ? 015 65 44 ???F SaFa YY ? 大 齒輪的數(shù)值大 (2)設計計算： ? ?3 2322 c o s2FSaFadYYzYKTm ??? ??? ?? = mmmm 14c 223 ???? ?????? 對比計算結果，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)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù) 為標準 值 522 ? ,但為了同時滿足接觸疲勞強度，需 按接觸 疲勞 強度算得分度圓直徑 mmd ? ， 來計算應有齒數(shù)， 于是有： 小齒輪齒數(shù) 52 14c os33 ???? .m βdz n? 取 273?z 大齒輪齒數(shù) 0 ???? uzz 取 1024 ?z 這樣設計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結構緊湊，避免浪費。 （ 7)、 精確校核軸的疲勞強度 1） 、 判斷危險截面 由軸的結構圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知 兩 齒輪 中間軸肩處截面 3和 4因 軸肩 尺寸變化，引起應力集中， 又截面 3受彎矩等大于截面 4，故可只校核截面 3左面： 2)、 截面 左側 抗彎 截面 系數(shù) 3333 4 0 8421010 ???? 抗扭 截面 系數(shù) 3333 mmmmdW T ???? 截面左 側的彎矩 M為 ：mNmNmNMM ?????????? 40541 截面 上的扭矩 T 為 ： mNT ?? 截面上的彎曲應力 ： MP aMP aWMσb 3 ???? 截面上的扭轉應力 ： MP aMP aWTτ TT 3 ???? hL 24000? 機 械 設 計 課 程 設 計 說 明 書 29 軸的材料為 40Cr 鋼 ，調質處理， 由 機設書 P362表 151查得： aB MPσ 735? aMPσ 3551 ?? aMP1551 ??? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機設書 P40 附表32查取 因 0240421 .dr ?? 1914250 .dD ?? 經插入后得 ： ? ??? 又由附圖 31可得 軸 的材料敏 性系數(shù)為 ? ??q 則： 8911142780111 .)(.)( αqk .).(.)( αqk τττ σσσ ???????? ???????? 由附圖 32的尺寸系數(shù) ? 由附圖 33的扭轉尺寸系數(shù) ? 軸按磨削加工，由附圖 34得表面質量 τσ ?? 軸未經表面強化處理，即 1?q? ，則按式 312及 314b得綜合系數(shù)為： 0621950 1850 711115421950 1760 89111....βεkK....βεkKττττσσσσ?????????????? 合金 鋼的特性系數(shù) 3020 .～.σ ?? 取 ??? 15010 .～.τ ?? 取 ??? 則可計算 安全系數(shù) caS 3551 ??????? ? ..σσK σS maaσσ ? 1551 ????????? ? ..ττK τS mταττ ? 2222 .SSS SSSτστσca ????????? 故可知其 安全 （ 8）、 軸承壽命的 校核 1)已知軸承的預計壽命 L=2 8 300 10=48000h 由所選軸承系列 7208AC，查 指導書 P123 表知額定動載荷 C= 2)求兩軸承受到的徑向載荷 NFFFNFFFNHNVrNHNVr22222222223231?????????? 3)求兩軸承的計算軸向力 對于 70000AC型軸承，按表 137，軸承派生軸向力 rd FF ? ，則有： NF NFrr ?? 2400049039 ??hL 小齒輪： 63812 ????? lhb 機 械 設 計 課 程 設 計 說 明 書 30 NNFF NNFF rd rd 22 11 ???? ???? 于是軸向力為： NNFFF NFF ada da 21 ????? ?? 其中 NNFFF aaa 2 9 1 1 923 ????? 4)當量動載荷 P 因 ??? raFFe ??? raFFe 由表 135得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為： 軸承 1 11?X 01?Y 軸承 2 ?X ?Y 因軸承運轉中有輕微沖擊載 荷，故按表 136取 ?pf ，則： NNFYFXfP NNFYFXfP arp arp )()( )()( 22222 11111 ???????? ???????? 5)驗 算軸承壽命 因 21 PP? ，所以按軸承 1的受力大小來驗算，則： hhhPCnL h 106010366 ??????????????????? 所以 所選 軸承壽命符合要求，確定 角接觸 球軸承 7208AC （ 9） 、鍵的校核 小齒輪： 1)選用鍵的系列 63812 ????? lhb NT ? 2)鍵、軸和 聯(lián)軸器 的材料 都是鋼，由 表 62 查得許用 擠壓 應力? ? M P aσ p 120220 ?? ，取 ? ? MPaσ p 110? ，鍵的工作長度 mmblL 51??? ，鍵的接觸高度 mmhk ?? ，由式 61得： MP aMP aMP ak L dTσ p 33 ???? ????? ，所以合適 大齒輪： 1)選用鍵的系列 mmmmmmlhb 40812 ????? NT ? 2)鍵、軸和 聯(lián)軸器 的材料都是鋼，由 表 62 查得許用 擠壓 應力MPaMPaσp11032? ? 大齒輪 40812 ????? lhb MPaMPaσp11050? ? 843min ? mmd 506 ? mmL 826 ? 角接觸 球軸 承 7212AC 機 械 設 計 課 程 設 計 說 明 書 31 ? ? M P aσ p 120220 ?? ，取 ? ? MPaσ p 110? ，鍵的工作長度 mmblL 28??? ，鍵的接觸高度 mmhk ?? ，由式 61得： MP aMP aMP ak L dTσ p 33 ???? ????? ，所以合適 三 低速軸的設計 選擇軸的材料 該軸同樣選取 40Cr 鋼 ,調質處理。 (7)、 精確校核軸的疲勞