【正文】 5 ta n 1 4 1 .9 8d Z?? ? ?? ? ? ? ? ? 由參考文獻【 2】式 1017得 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 12 頁 共 43 頁 ? ?t F a SaFFnK F Y Y Ybm ??????? （ 1）確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(shù) 1 1. 03 1. 2 1. 28 1. 58A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2）根據(jù)縱向重合度 ?? ? ，由參考文獻【 2】圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ? ? 3）計算當量齒數(shù) 33 25 2 7 .3 7c o s c o s 1 4v ZZ ?? ? ? 44 86 9 4 .1 4c o s c o s 1 4v ZZ ?? ? ? 4）查取齒形系數(shù) 由參考文獻【 2】表 105查得 3 ? ， 4 ? 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻【 2】表 105查得 3 ? ， 4 ? 6）由參考文獻【 2】圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 3 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 4 380FE MPa? ? 7）由參考文獻【 2】圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3 ? , 4 ? 8） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ? ? 333 0 .8 6 5 0 0 3 0 7 .1 41 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 444 0 .9 1 3 8 0 2471 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 9）計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 ? ?333 2 .5 5 1 .6 1 0 .0 1 3 3 6 73 0 7 .1 4F a S aFYY? ??? ? ?444 2 .1 9 1 .7 8 5 0 .0 1 5 8 3247F a S aFYY? ??? 大齒輪的數(shù)值較大 （ 1）校核計算 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 13 頁 共 43 頁 52322 1 . 6 9 0 . 8 9 1 . 1 1 0 c o s 1 4 0 . 0 1 5 8 3 1 . 7 21 2 5 1 . 6 2nm m m m m? ? ? ? ?? ? ??? nm 取 2mm 33 c o s 5 9 .6 2 c o s 1 4 2 8 .9 22ndZ m ? ?? ? ? 取 3 29Z? ，則 43 29 100Z uZ? ? ? ?（ 2）計算幾何尺寸 1）計算中心距 ? ? ? ?34 2 9 1 0 0 2 1 3 2 .9 52 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m m m?? ? ?? ? ?? 將中心距圓整為 133mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?34 2 9 1 0 0 2a r c ta n a r c ta n 1 4 . 0 92 2 1 3 3nZ Z ma? ? ? ?? ? ?? 1 4 .0 9 1 4 1 0 0 % 0 .6 4 %14 ? ??，故螺旋角值改變不大，故參數(shù)不必修正。標記聯(lián)軸器： LT6 聯(lián)軸器123 8 8 2 / 4 3 2 3 2 0 0 33 2 8 2J G B TJ ? ?? 5.Ⅱ軸 由于該段軸上有兩個鍵槽所以 ? ? m in1 0 .1 5 1 .1 5 2 5 .9 1 2 9 .8 0d d m m? ? ? ? ? ? 6.Ⅲ軸 1）由于該段軸上有一個鍵槽所以 ? ? m in1 0 .0 7 1 .0 7 3 8 .5 9 4 1 .2 9d d m m? ? ? ? ? ? 2)選聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件，擬選用凸緣聯(lián)軸器（ GB/T50042022） . 先計算名義轉(zhuǎn)矩 4 .69 5 5 0 9 5 5 0 3 6 0 .9 7 .1 2 1 .7pT N mn? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩為 360 .97 541 .46 .CT k T N m? ? ? ? 根據(jù) .CT N m? ，查 參考文獻【 3】表 134凸緣聯(lián)軸器 GY6就能滿足傳遞轉(zhuǎn)矩的要求其軸孔直徑為 38 ~ 50d mm? 。 （ 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為 16mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置是，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段 距離取 8mm，已知滾動軸承寬度為 18mm。根據(jù)參考文獻【 2】式 155及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? 軸的計算應(yīng)力為 ? ? ? ? 22 24223408 10 MT MPaWd?? ? ? ??? ? ?前已選定軸的材料為 45鋼，正火處理，由參考文獻【 2】表 151查得 ? ?1 70MPa?? ? 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與半聯(lián)軸器的右端面件的距離為 30mm，故裝有軸承段長度取 50mm。 綜上所述： Ⅲ軸各段的直徑 第一段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 1 40d mm? 第二段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 2 45d mm? 第三段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 3 50d mm? 第四段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 4 55d mm? 第五段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 5 65d mm? 第六段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 6 50d mm? Ⅲ軸各段的長度 第一段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 1 82a mm? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 23 頁 共 43 頁 第二段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 2 50a mm? 第三段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 3 48a mm? 第四段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 4 57a mm? 第五段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 5 8a mm? 第六段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 6 32a mm? Ⅲ軸的強度進行校核 1） 求Ⅲ軸上齒輪的 3個分力，繪出Ⅰ軸的空間受力圖 （ 1）Ⅲ軸上轉(zhuǎn)矩 T,由前面的結(jié)論可知 10T N mm?? （ 2）作用在齒輪上的力 圓周力 tF 52 2 3 .6 1 0 3 4 9 1 .82 0 6 .2 0t TFNd ??? ? ? 徑向力 rF ta n 3 4 9 1 .8 ta n 2 0 1 3 1 0 .3c o s c o s 1 4 .0 9tnr FaFN? ?? ? ? 軸向力 ?F ta n 3 4 9 1 .8 ta n 1 4 .0 9 8 7 6 .4atF F N?? ? ? ? （ 3）求支座反力 ①求水平面的支座反力 0BM ?? 266 112 0r N HFF? ? ? ? ? 由此可得： 2 ? 0DM ?? 146 112 0r N HFF? ? ? ? ? 由此可得： 1 ? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 24 頁 共 43 頁 校核 ? ?0Y 12 1 3 1 0 .3 7 7 2 .1 5 3 8 .2 0r N H N HF F F? ? ? ? ? ? 水平面支座反力計算無誤 ②求豎直面的支座反力 0BM ?? 266 903 112 0t N VFF? ? ? ? ? ? 由此可得： 2 ? 0DM ?? 14 6 1 1 2 0t N VFF? ? ? ? ? 由此可得： 1 ? 校核 ? ?0Z 12 6 5 5 .8 3 4 4 0 .1 7 1 0 9 6 0N V N V tF F F? ? ? ? ? ? 豎直面支座反力計算無誤 3）作彎矩圖 ①豎直面彎矩 HM? C截面 2 46 355 C N HM F N m m? ? ? ②水平面彎矩 VM? C截面左側(cè)： 11 66 147 899 .99V N VM F N m m? ? ? C截面右側(cè)： 22 46 575 41. 4V N VM F N m m? ? ? ③作合成彎矩圖 C截面左側(cè)： 2 2 2 211 3 5 5 1 6 .6 1 4 7 3 9 9 .4 1 5 1 6 1 8HCVM M M N m m? ? ? ? ? C截面右側(cè)： 2 2 2 222 3 5 5 1 6 .6 5 7 5 4 1 .4 6 7 6 1 9 .8HCVM M M N m m? ? ? ? ? 表 31Ⅲ 軸的受力情況彎矩及扭矩情況 載荷 水平面 H 垂直面 V 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 25 頁 共 43 頁 支反力 1 ?2 ? 1 ?2 ? 彎矩 N mm? 1 9VM N m m?2 N mm? 總彎矩 1 151618CM N mm? 2 N mm? 扭矩 10T N mm?? （ 4）作扭矩圖 （ 5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 該軸上承受最大彎矩和扭矩的截面為 C截面。齒輪的左端采用軸肩定位。rF 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 28 頁 共 43 頁 ta n 3 6 7 9 ta n 2 039。 66 262 0t t N VF F F? ? ? ? ? ? 由此可得： 1 ? 校核 ? ?0Z 12 39。 P1和 P2 因為 111 5 2 0 .2 2 1 .0 94 7 8 .4 5arF eF ? ? ? 2 222 5 9 .2 2 0 .3 7 4 36 9 2 .5 4arF eF ? ? ? 根據(jù)參考文獻【 2】表 135 分別進行查表或差值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 33 頁 共 43 頁 對軸承 1 , ?? 對軸承 2 111, 0XY?? 因軸承輕度沖擊載荷，由參考文獻【 2】表 136知 ~ ? ，取 ? 。hhLL? ，所以該軸承符合設(shè)計要求。 P1和 P2 因為 111 1 7 4 5 .5 2 1 0 .6 71 6 3 .5 4arF eF ? ? ? 2 221 0 7 7 .2 2 0 .4 1 0 62 6 2 3 .5 3arF eF ? ? ? 根據(jù)參考文獻【 2】表 135 分別進行查表或差值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對軸承 1 , 1XY?? 對軸承 2 111, 0XY?? 因軸承輕度沖擊載荷，由參考文獻【 2】表 136知 ~ ? ，取 1pf ? 。 2. Ⅰ軸上軸承壽命計算 預(yù)期壽命： 39。 400 .4 138 924 .31 55. 89 0r r N H N HF F F F? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 水平面支座反力計算無誤 ②求豎直面的支座反力 0AM ?? 271 39。tF 539。 （ 2）初步選擇滾動軸承 選用角接觸球軸承，參照工作要求，根據(jù)參考文獻【 3】表 122，選擇 7307C 35 80 21d D B mm mm mm? ? ? ? ? （ 3）取安裝齒輪處軸段直徑為 40mm，齒輪的左端與右端軸承之間采用套筒定位，一直齒輪輪轂的寬度為 65mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 63mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 7 7 40 l mm mm? ? ? ?，故軸肩處的直徑為50mm，由于是同軸式故中間段為 88mm，第四段的長度也為 63mm。同時為了保證齒輪與軸配合由良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ，同樣半聯(lián)軸器與軸的連接選用平鍵12 8 70b h l mm mm mm? ? ? ? ?，半聯(lián)軸器與軸的配合為 76Hk ，滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 2）初步選擇滾動軸承 選用角接觸球軸承，因為第三段直徑為 50mm，參照工作要求并根據(jù)參考文獻【 3】表 122，選擇 7210C， 50 90 20d D B mm mm mm? ? ? ? ?。 （ 7）確定軸上圓周角和倒角尺寸 參照 參考文獻【 2】表 152，軸端倒角 45? ，各軸肩處的圓角半徑為 。 （ 2）初步選擇滾動軸承 選用角接觸球軸承，根據(jù)參考文獻【 3】表 122，選擇 7208C 40 80 18d D B mm mm mm? ? ? ? ? （ 3）取安裝齒輪處軸段直徑為 45mm，齒輪的左端與右端軸承之間采用套筒定位，一直齒輪輪轂的寬度為 70mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪 ，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 68mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 7 7 45 4h l mm mm? ? ? ?，故軸肩處的直徑為 54mm，軸環(huán)寬度為 4 h mm mm? ? ? ?，取 8mm，故軸肩的長度為 8mm. （ 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm。 2)選聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件，擬選用 LT型彈性柱銷聯(lián)軸器（ GB/T50042022） . 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 16 頁 共 43 頁 先計算名義轉(zhuǎn)矩 4 .9 99 5