【正文】 2 ?2 ?2 ?3 ?3 ? 2．初步確定軸的最小直徑 根據(jù)式 3 Pd C mmn?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。 查 [4]表 104 接觸疲勞齒向載荷分布系數(shù) HK? 的值與直齒輪相同得 ： ? ? 2 311 . 1 7 0 . 1 8 0 . 4 7 1 0 1 . 3HK b d b? ?? ? ? ? ?。dn 該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)， 查閱 [2]表 23 傳 比 為12= 8 ~ 40i i i ?齒 查 [1]表 132得 V帶傳動(dòng)比 2~4i ?帶 卷筒轉(zhuǎn)速 70 / minwnn? 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍 39。 ◆兩班制工作， 3 年大修，使用期限 10年 (卷筒支撐及卷筒與運(yùn)輸帶之間摩擦影響在運(yùn)輸帶工作拉力 F中 已考慮 )。 1120~11200 / mindn r? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 39。 4 450FE MPa? ? lim 4 600H MPa? ? 查 [3]表 115 取 1HS ? ,. ? ，齒輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 ? ? li m 13 700 7001HH H M P aS?? ? ? ? ? ? li m 24 600 6001HH H M P aS?? ? ? ? 則 ? ?H? =（ ? ?3H? +? ?4H? ） /2 =（ 700+600） /2=650MPa 齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力 ? ? 13 0 . 7 0 . 7 6 0 0 3361 . 2 5FEF F M P aS?? ?? ? ? ? ? 23 0 . 7 0 . 7 4 5 0 2521 . 2 5FEF F M P aS?? ?? ? ? 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS 大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220 HBS 1HS ? ? ? ? 650H MPa? ? ? ?? ?34336252FFMPaMPa???? (2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 依式 ? ? 23 233 222 1 HEt dHKT u Z Zdu?????? ? ?????計(jì)算 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 a. 載荷系數(shù) 2K 初選載荷系數(shù) 2 ? 2 ? 、大齒輪齒數(shù) 3Z 、4Z ，齒數(shù)比 2u 初選小齒輪齒數(shù) 3 30Z? ， 2 ? 則大齒輪齒數(shù) 4 3 2 30 Z i? ? ? ?,取 2 81Z? 實(shí)際齒數(shù)比 : 2 2 4 3 81 30 i Z Z? ? ? ? 3423080ZZu??? c. 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3T 3 23 3. 88T T N m??? ? ? Nm? ? d. 選HZ 、 EZ 查 [3] (P171)選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ? 查 [3]表 114彈性系數(shù) ? EZZ ?? f. 齒寬系數(shù) 2d? 由 [3]表 116知，軟齒面、對(duì)稱分布?。?2 ? ? 2 ? ? g. 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 3td 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 3td 2333 2 23 8 10 1 18 60 086 .69td m mmm? ? ? ? ???? ? ? ????? 3 mm? 2) 計(jì)算圓周速度 1V 33 / 6 0 1 0 0 0 3 .1 4 8 6 .6 9 1 8 1 .8 7/ 6 0 1 0 0 0 m / s 0 .8 3 /tV d n ms? ??? ? ? ? ???（ ） 3 /V m s? 3) 計(jì)算齒寬 b及模數(shù)ntm 23 0 . 8 8 6 . 6 9 6 9 . 3 5dtb d m m m m?? ? ? ? ? 33/ 86 .6 9 / 30 2. 9n t tm d Z m m? ? ?32 . 2 5 2 . 2 5 2 . 9 6 . 5th m m m m m? ? ? ? / 8 6 .6 9 / 6 .5 1 3 .3 4bh ?? ntb mmm mm?? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 4) 計(jì)算載荷系數(shù) 1K 根據(jù)有輕微沖擊 ,使用系數(shù) ： ? 。 寬度取 b=10mm， 齒輪 2＇ 左端采用軸肩定位 右端采用套筒定位 2 48d mm? 5 48d mm? (3) 齒輪3 和軸段③ 由于齒輪 3 的直徑比較小，采用實(shí)心式， 由 2 48d mm? 為了齒輪 3 便于安裝取 3 52d mm? 。 分度圓直徑 1 54d mm? 齒寬 1 50b mm? 1. 求作用在齒輪上的力 311 12 c o s 2 3 4 . 6 1 0 c o s 1 6 . 3 9 1 2 2 9 . 2 354t TF N Nd ? ? ? ? ?? ? ? 11 t a n t a n 2 01 2 2 9 . 2 3 4 6 6 . 3 5c o s c o s 1 6 . 3 9tnr FF N N?? ? ?? ? ? ? 11 t a n 1 2 2 9 . 2 3 t a n 1 6 . 3 9 3 6 1 . 5 5atF F N N? ?? ? ? ? 圓周力 1tF 、 徑向力 1rF 及軸向力 1aF 的方向 如圖 73所示 圖 73 圓周力 1tF ，徑向力 1rF 及軸向力 1aF 的方向 111traFNFN??? 最 小直徑 先按式 3 Pd C mmn? 初步估算軸的最小直徑。軸段 ② 的軸徑 d2=d1+2(~3)=~36mm，其最終由密封圈確定。0 . 0 3 6 1 2 0 . 0 3 6 1 8 2 1 2 1 8 . 5 5 2fd a m m? ? ? ? ? ?，取地腳螺栓為M18。 33m 4 . 4 61 1 5 4 5 . 9 17 0 . 1IIII inIIPd C m m m mn? ? ? ? 該軸直徑 100d mm? ，有一個(gè)鍵槽，軸頸增大 5%～ 7%,安全起見，取軸頸增大 5%則 I I I m i n I I I m i n1 . 0 5 1 . 0 5 4 5 . 9 1 4 8 . 2 1d d m m m m?? ? ? ? ? min mm? 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 如圖所示 75 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 d1 d2 d3 d4 d6d5① ② ③ ④ ⑤ ⑥L1 L2 L3 L4 L6L5 L7 L8d7 d8⑦ ⑧A1 B11 1L Δ 2e 圖 75 低速軸上零件的裝配方案 (1) 聯(lián)軸器和軸段⑧ 該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 圖 81 彎矩和扭矩圖 另外兩個(gè)軸的校核方法類似，經(jīng)校核安全 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 第九章 軸承的選擇和校核計(jì)算 高速軸 Ⅰ 上的軸承選擇與計(jì)算 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 由軸 I 的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承 6008，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力 2211 1 3 1 4 .7 2rtF F F N? ? ?，aF =0，ε =3 ，轉(zhuǎn)速 n= (1) )查表 查 [1]表 61 滾動(dòng)軸 承樣本知深溝球軸承 6008 的基本額定動(dòng)載荷 kN? ，基本額定靜載荷 0 kN? kN?0 kN? (2)求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P 因?yàn)?aF =0，徑向載荷系數(shù) X=1，軸向載荷系數(shù) Y=0， 則 1 XF Y F N? ? ? ? ? ? (3)驗(yàn)算軸承壽命 因工作情況平穩(wěn)，查 [3]表 168 取 1tf? 查 [3]表 169，取pf = 3661 0 1 0 1 1 7 0 0 0 318576 0 6 0 6 5 4 . 5 4 1 . 2 1 3 1 4 . 7 2th pfCLhn f P??? ???? ? ? ? ??? ???? ???? 故所選用軸承滿足壽命要求。 該處軸的圓7 60d mm? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 周速度小于 3m/s，可選用氈圈油封，查參考文獻(xiàn) [1]中表 712選氈圈 60，則 d7=60mm (3) 軸承與軸段 ①和 ⑥ 根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用 0 組游隙， 0 級(jí)公差的深溝球軸承 6013，其尺寸為 d D B=65mm 100mm 18mm， 內(nèi)圈定位軸肩直徑 72ad mm? ，外圈定位內(nèi)徑 93aD mm? 故1665d d mm?? 軸承采用脂潤滑，需要用擋油環(huán) ，擋油環(huán)寬度初定為 B1=22mm， 故 1 6 1 18 22 40L L B B m m? ? ? ? ? ? 1665ddmm??1640LLmm?? (4) 軸段⑦ 長度 軸段 ⑦ 的長度除與軸上零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。253=73L mmL mm? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) d mm??，則取軸承端蓋凸緣厚度 10e mm? ，取軸 承端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為 2??t mm。為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差和安裝擋油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取 10mm?? ， 齒輪 2左7340d d mm??7337L L mm?? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 端面與箱體內(nèi)壁距離與 齒輪 2＇ 右端面與箱體內(nèi)壁距離均取為 1 12mm?? ，則 31 15 10 12 37L B m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 通常一根軸上的兩個(gè)軸承應(yīng)取相同相同的型號(hào)，則 7340d d mm?? 7337L L mm?? (4) 齒輪與軸段 ④和 ⑥ 該段 ④ 、 ⑥ 上安裝齒輪 1 和 1＇ ，為便于齒輪的安裝， 4d 應(yīng)略大于 3d ，可初定 4 42d mm? ，則由參考文獻(xiàn) [1]中表 41知該處鍵的截面尺寸為 b h=12mm 8mm,由于 54＜ 2 42 故該軸設(shè) 計(jì) 成 齒 輪 軸 ， 則 有 4 6 1 54fd d d mm? ? ? ，4 6 1 50L L b mm? ? ? 4654d d mm?? 4650L L mm?? (5) 軸段⑤ 由 1 12mm?? 、 低速小齒輪齒寬 85b mm? ， 則： 5 1 4 62 2 1 9 2 1 2 5 0 5 0 9 9XL B L L m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 該軸段直徑可略大于軸承定位軸肩的直徑，則 5 48d mm? 5 48d mm?5 99L mm? (6) 軸段② 的長度 該軸段的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度有關(guān)及軸承端蓋等零件有關(guān)。輸入軸的 最小直徑是安裝 大帶輪 處的直徑。2245b b mm?? 2 2 3 3( ) 3 4 5 1 0 3 3 5 5L b b b L m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 52 39。 查 [4]表（表 103）得齒間載荷分布系數(shù) 1HFKK???? 則載荷系數(shù) 2 1 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 3 2 1 . 7 3A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 11AvHFHFKKKKKKK??????????? 5) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑 3d 由式3ttKddK? 得 : 33 1 .7 38 6 .6 9 9 5 .3 51 .3d m m? ? ? 3 mm? 6) 模 數(shù)3m 3 3 3/ / 30 d Z m m m m? ? ? 3 mm? (3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式 ? ?33 2332 FSndFYYKTm Z ????????計(jì)算 1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 a. 載荷系數(shù) 2K 21 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 6 2 2 . 1 3A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 1 ? b. 齒形系數(shù) 查 [3]圖 118 3 ? ? ， 4 ? ? 34FYY???? c. 齒根修正系數(shù) 查 [3]圖 119 3 ? ? ， 4 ? ? 34SYY???? d. 計(jì)算大小齒輪的 ? ?333FSFYY??? = 大齒輪? ?FSFYY??? 值大 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) ? ?FSFYY???