【正文】 頂圓直徑大于 160mm，而又小于 500mm，故以 選用腹板式為宜。聯(lián)軸器：選 C 型 圓頭平鍵 ， 鍵 C 8*28 GB109620xx t=4mm h=7mm 齒輪：選普通平鍵 , 鍵 10*56GB109620xx t=5mm h=8mm 1)畫軸的 受力簡(jiǎn)圖 17 目的 過程分析 結(jié) 論 輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設(shè) 計(jì) 2）計(jì)算支承反力 在水平面上 NFFF tHH ???? 在垂直面上 ? ?? ???????? NLL dFLFFM arv ,0 32312 故 NFFF vrv 9 8 68 8 212 ????? 總支承反力 NFFF vH 2221211 ????? NFFF vH 2222222 ????? 1） 畫彎矩圖 mmNLFMM HHH . ?????? mmNLFM vv . 3 1 1 ????? mmNdFLFMavv .1 6 7 1 92212 ???? 故 mmNMMM vH ?????? 2221211 mmNMMM vH ?????? 2222222 4） 畫轉(zhuǎn)矩圖 6. 校核軸的強(qiáng)度 C 剖面左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故 C 剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面 32323 3 9 9 8362 )536( )( mmd tdbtdW ?? ????????? 32323 6 6 3362 )536( )( mmd tdbtdW T ?? ????????? 18 目的 過程分析 結(jié)論 輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設(shè) 計(jì) mp aWMba 9 9 87 4 0 8 7 ???? ?? 0?m? mpaWTTT ??? m paTma ??? ??? 軸的材料為 45 剛 , 調(diào)質(zhì)處理 . 由 表 151 查得 mpaB 640?? mpa2751 ??? , mpa1551 ??? . 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按附表 32 查取 .因 ??dr , ??dD ,經(jīng)插值后可查得 ??? ??? 又由附圖 31 可得軸的材 料的敏性系數(shù)為 ??q ??q 故有應(yīng)力集中系數(shù)按式 (附 34)為 )()1(1 ??????? ??? ?qk )()1(1 ??????? ??? ?qk 由附圖 32 得尺寸系數(shù) 。半聯(lián)軸器的孔徑 mm55 ，軸孔長(zhǎng)度 L＝ 84ｍｍ ,J 型軸孔 ,C 型鍵 ,聯(lián)軸器主動(dòng)端的代號(hào)為 HL4 55*84 GB50141985,相應(yīng)地 ,軸段 1 的直徑 mmd 551 ? ,軸段 1 的長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器主動(dòng)端軸孔長(zhǎng)度略短 ,故取 mml 841 ? ４．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １）擬定軸上零件的裝配方案（見前圖） ２）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 目的 過程分析 結(jié)論 （１）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，１－２軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度 dh ~? ,故?。捕?的直徑 mmd 622 ? 選用 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 軸的尺寸（ｍｍ）： 28 輸 出 軸 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) （ 2）初選型號(hào) 6313 的深溝球軸承 參數(shù)如下 3314065 ????? BDd KNCr ? KNC r ?? 故 mmdd 6573 ?? 軸段 7 的長(zhǎng)度與軸承寬度相同 ,故取 mml 337 ? ( 3 )軸段 4 上安裝齒輪 ,為便于齒輪的安裝 , 4d 應(yīng)略大與 3d ,可取mmd 704 ? .齒輪左端用套筒固定 ,為使套筒端面頂在齒輪左端面上 ,即靠緊 ,軸段 4 的長(zhǎng)度 4l 應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短 ,若轂長(zhǎng)與齒寬相同 ,已知齒寬mmb 95? ,故取 mml 924 ? ( 4 )齒輪右端用肩固定 ,由此可確定軸段 5 的直徑 , 軸肩高度dh ~? ,取 mmd 765 ? , hl ? ,故取 mml 105 ? 為減小應(yīng)力集中 ,并考慮右軸承的拆卸 ,軸段 6的直徑應(yīng)根據(jù) 6313深溝球軸承的定位軸肩直徑 ad 確定 ,即 mmdd a 776 ?? ( 5 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距 H,取 mmH 12? ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見的距離 S=8mm,取軸承寬度 C=設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得軸承蓋凸緣厚度 e=10mm,取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承蓋間的距離 K= mmlsHlmmlbHsBlmmKeBsCl10)(56)(39)(56432???????????????? 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 mmL ? , mmLL 8432 ?? 6）鍵連接。 4 3 5 3 01 . 62 ?????? ?? ??= （ 2） 計(jì)算圓周速度 34 v=100060 21? ndtπ=100060 ? ??π= （ 3） 計(jì)算縱向重合度ε β ε β = βε β 1z = 1 tan14。 55’50” 3） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 d1 βcos1 nmz? = d2 βcos2 nmz? =325mm 36 4） 計(jì)算齒輪寬度 b=φ dd1 b=57mm B1=57mm， B2=52mm 5） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以大齒輪為例。 6． 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 即 d1≥ ? ?3 21 = （ 4） 查取齒型系數(shù) 由表 7－ 4 查得 YF1=； YF2= （ 5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 7－ 4 查得 Ys 1=； Ys 2= 35 （ 6） 計(jì)算 [σ F] σ F1=550Mpa σ F2=420MPa YN1= YN2= [σ F1]= σ F1 YN1/SF=550 [σ F2]= σ F1 YN1/SF =420 （ 7） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 σ F1=KFtYF1YS1Yβ /bmnε ɑ= σ F2=σ F1/YF1YS1 YF2YS2= 計(jì)算得彎曲條件滿足 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ 322 2 ?????????HEHdt ZZuuTK σεφα 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選 Kt＝ （ 2） 由圖 7－ 12 選取區(qū)域系數(shù) ZH＝ （ 3） 由表 7－ 5 選取尺寬系數(shù)φ d＝ 1 （ 4） 由圖 7－ 15 查得εα 1＝ ，εα 2＝ ，則εα＝εα 1＋εα 2＝ （ 5） 材料的彈性影響系數(shù) ZE＝ （ 6） 由圖 7－ 18 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ Hlim1＝ 600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σ Hlim2＝ 550MPa； （ 7） 由式 10－ 13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝ 60n1jLh＝ 60 1440 1 10 16 300＝ 10^9 N2＝ 10^8 （ 8） 由圖 719 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ZN1＝ ； ZN2＝ （ 9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取 安全系數(shù) SH＝ 1，由式（ 7－ 18）得 [σ H]1＝ 600MPa＝ 612MPa [σ H]2＝ 550MPa＝ 616MPa 2） 計(jì)算 （ 1） 試算小齒輪分度圓直徑 d1t d1t≥ ? ?3 21 1根據(jù)表１５－３，取 112??A 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑 mmnPAd 48/3 33m in ?? ? 這是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 21?d ，由于此處開鍵槽，取 mmd in ??? ，聯(lián)軸 器 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩 1TKT Aca ? 查表 141 取 ?AK ，則mmNTKT Aca ?????? 41 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（軟件版），選用 GB50141985 中的 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1250N （ 2）初選型號(hào) 6006 的深溝球軸承 參數(shù)如下 ： 135530 ????? BDd ， mmda 36? ， mmDa 50? ， 基本額定動(dòng)載荷 KNCr ? 基 本 額 定 靜載 荷 KNC r ?? ， 故mmdd 3073 ?? 軸段 7的長(zhǎng)度與軸承寬度相同 ,故取 mml 137 ? 。 4. 幾何尺寸計(jì)算 : 1)計(jì)算中心距 : Z1nmd βcos1? =，取 Z1=17， 則 Z2=Z1 i1=，取 Z2=60 a ? ?βcos2 21 nmzz ?? = a 圓整后取 100mm 2) 按圓整后的中心距修正螺旋角 : β =arcos ? ?a mzz n2 21 ? =15。故載荷系數(shù) K=KAKVKα Kβ =1 = 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： d1= 31 / tt KKd = 3 ? mm= 計(jì)算齒寬 b： b=φ dd1=1 = 計(jì)算模數(shù) mn： mn 11coszd β? = 。 。 （ 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) : Zv1=Z1/cos3 β =20/cos3 14。 （ 4）由圖 7－ 15 查得ε α 1＝ ，ε α 2＝ ，則ε α ＝ε α 1＋ε α 2＝。 因?yàn)?i＝ 12， i1=i2= ? 速度偏差為 %5%，所以可行。常用 于輸入軸和輸出軸同軸線的場(chǎng)合。 動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器的軸向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度較差，當(dāng)兩個(gè)大齒輪侵油深度較深時(shí)，高速軸齒輪的承載能力不能充分發(fā)揮。 （三） 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)比的分配： 目的 過程分析 結(jié)論 分 配 傳 動(dòng) 比 由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 nd和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為： i＝ nd/nw=1440/120=12 由于減速箱是同軸式布置，所以 i1＝ i2。 （ 3）由表 7－ 5 選取尺寬系數(shù)φ d＝ 1。c o s2FSaFadYYzKT Y σεφ βαβ 1）確定計(jì)算參數(shù) （ 1）計(jì)算載荷系數(shù)： d1= mn =3mm 8 按齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) K=KAKVKα Kβ =1 = （ 2）根據(jù)縱向重合度ε β = dZ1tanβ =，從圖 7－ 14 查得螺旋角影響系數(shù) ： Yβ ＝ 。 B. 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1) 材料及熱處理： 由表 71 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 ZG35CrMo（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為40HBS； (2) 精度等級(jí)選用 8 級(jí)精度； (3) 試選小齒輪齒數(shù) Z1＝ 20，大齒輪齒數(shù) Z2＝ Z1 i1=20 =70； (4) 選取螺旋角， 初選螺旋角β＝ 14176。 ???????? ?? ??= （ 2） 計(jì)算圓周速度 ： v= 100060 21? ndtπ = 100060 ? ?? = （ 3） 計(jì)算縱向重合度ε β ： a n20xx 1