【正文】 9 1 . 5 9H t t HF F F F N? ? ? 在垂直面上 212 2 3 1 1 2 321 1 2 3()220 , 7 3 6 . 6a r a rvddF F L F F L LM F NL L L? ? ? ? ?? ? ???? 故 2 1 2 1 r r vF F F F N? ? ? ? 總支承反力 2 2 2 21 1 1 1 5 5 . 7 9 7 3 6 . 6 7 5 2 . 9HvF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 4 5 9 1 . 5 9 8 4 2 . 9 4 6 6 8 . 3HvF F F N? ? ? ? ? 3 ) 畫彎矩圖 ,1 1 1 1 1 5 5 . 7 9 6 3 . 6 9 9 0 8 . 2 .H H HM M F L N m m? ? ? ? ? ? 1 1 1 7 3 6 . 6 6 3 . 6 4 6 8 4 7 . 8 .vvM F L N m m? ? ? ? ? ,1 1 1 1 .2v v a dM F L F N mm? ? ? ? ? ,2 2 2 3 4 5 9 1 . 5 9 6 7 . 6 3 0 5 2 5 . 5 .H H HM M F L N m m? ? ? ? ? ? ,2 2 3 2 2 / 2 3 9 6 4 8 . 6 .v v aM F L F d N m m? ? ? ? ? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 25 故 , 2 , 21 1 1( ) ( ) 3 3 3 0 8HvM M M N m m? ? ? ? 222 2 39。軸段長度應 與鏈輪 寬度 相等，因鏈排號為24A ， 雙 排 鏈 ， 鏈 節(jié) 距 P= ，且為雙排鏈，故齒寬1 10 . 9 3 0 . 9 3 2 5 . 2 2 2 3 . 4 5fb b m m? ? ? ?，其排距 mm? ，則鏈輪的軸向寬度為 += 根據(jù)鏈輪分度圓直徑o/ sin (1 8 0 / ) 3 8 .1 sin 2 3 1 .4 8（ 1 8 0 1 9 ） =? ? ? ? ?d p z m m，齒根圓直徑為1 2 3 1 . 4 8 2 2 . 2 3 2 0 9 . 2 4fd d d m m?? ? ? ? ?取 鏈 輪 孔 直 徑1 56??kd d mm，查《機械設計上機與課程設計》輪轂厚度為 9 .5 / 6 0 .0 1 2 1 .1? ? ? ?kh d d m m圓 整 取 21?h mm 鏈 輪 輪 轂 長 度 為4 4 21 84? ? ? ?l h mm 為保證 鏈輪 的軸向定位用 套筒 定位， 套筒另一端為軸肩，取套筒高度為6mm， 軸向為 10mm，則 L1=94mm 軸 段 2： ，套筒另一端的軸肩高為 3 取 21 6 62? ? ?d d mm，取端蓋寬度20mm，端蓋外端于小鏈輪右端面距離 30mm，則 L1=50mm。 根據(jù)軸徑 56?d mm ，查鍵的標準（ GB109679） ,確定截面尺寸為 16 10? ? ?bh 根據(jù)輪轂寬度 84?l mm ，查鍵的標準（ GB109679），在鍵長系列中選取2 70?L mm 先按式 (152)初步估算軸的最小直徑。 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 3 和 4 處 過盈配合引起應力集中最嚴重；從受載情況來看，截面 B 上的應力最大。 32查得碳鋼的特性系數(shù) ~??? , 取 ?? ? ； ~??? , 取 ?? ? ； 于是，計算安全系數(shù) caS 值，按式 (156)～ (158)則得 1 275 . 8 1 0 . 5 4 0 . 1 5 0amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 5 . 3 1 5 . 31 . 2 6 0 . 0 522amS K????? ? ??? ? ?? ? ? ? 2 2 2 29. 31 15 .4 6 7. 97 1. 59. 31 15 .4 6caSSSSSS?????? ? ? ? ??? 故可知其安全。由表 151 查得 2 0 0 M P a,3 5 5 M P a,7 3 5 M P a 11b ??? ?? ??? k??? =, k??? = 由附圖 32 得尺寸系數(shù) ??? 由附圖 33 得扭轉尺寸系數(shù) ??? 軸按磨削加工，附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理，即β q=1，則得綜合系數(shù)值為 111 3 . 1 6 1 3 . 2 ??????? ? ? ? ? ? ? 111 2 . 5 3 1 2 . 6 ??????? ? ? ? ? ? ? 又由167。截面 B 上雖然應力最大，但應力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而這里軸的直徑也大，故截面 B不必校核。根據(jù)表 153 ，取 1150 ?A ，于是得 33m i n 0 1 2 3 9 . A m mn? ? ? ? （ 1） 確定齒輪及軸作用力位置， 求 作用 力 30213 型圓錐滾子軸承， d3=65mm,T=,D=120mm。齒輪與箱體內(nèi)壁間隙取 10mm，軸承距離內(nèi)壁8mm。 M M N m m? ? ? ? 設計計算及說明 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 26 設計計算及說明 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 27 （ 6）按彎扭合成應力校核軸的強度 6 校核軸的強度 5)按彎扭合成應力校核軸的強度 通常只校核軸上承受最大彎矩和最大扭矩的截面（即小齒輪截面），有以上數(shù)據(jù)，以及軸單向扭轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，則軸的計算應力 前已選定材料為 45 鋼，由表查的 11[ ] 6 0 ,[ ] 1 7 . 1 0 5 5M P a M P a??????，故安全。 軸上零件的軸向定位 齒輪與軸的聯(lián)接，選用普通平鍵 A 型為 14 9 70 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角 ?? ，各圓角半徑見零件圖 設計計算及說明 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 24 （ 5） 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結構圖作出軸的計算簡圖。預選軸承型號為 30208 的 圓錐滾子軸承 ， 寬度 ?T mm， 外圈直徑 D=80mm， 其內(nèi)圈直徑 40?d mm。對于 深溝球 軸承， 在和可看做集中在其中點，故有 ，軸的支撐跨距為 L1=58+40+9=107mm L2=9+8+10+89/2= L3=89/2+16+9= 根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。 軸段 34： 為便于拆裝軸承， d3d2,故選 6208 型深溝球軸承，d3=40mm,B=18mm,D=80mm。 從左至右依次為 1,4,5 軸段 ①主要用于安裝聯(lián)軸器，其直徑應于聯(lián)軸器的孔徑相配合，因此要先選擇聯(lián)軸器。 11 33 27 o s c o s 1 4v zz ?? ? ?? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 16 22 33 90 o s c o s 1 4v zz ?? ? ?? 由表 105 查得 1FaY =， 2FaY = 4）根據(jù) 當量齒數(shù)， 查取應力校正系數(shù)。 4）由表 107，軟齒面、小齒輪非對稱布置，選取齒寬系數(shù) d? =1，又1d =，則 ?? 1db d? 1 ≈ 。58 21 60 2lim221lim11?????????????? k) 許用接觸應力 ? ? ? ? ? ? M P aHHH 8 52 8 85 8 22 21 ????? ??? ② 計算 a) 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 mmmmd t 8 5 8 94 3 6 231 ??????? ????? ???? b) 計算圓周速度 smsmndv t 7 3 0 0 060 4 0 0 060 11 ?? ???? ??? ?? c) 齒寬 b及模數(shù) mnt 0 8 0 2 0 2 2414c o o s111????????????????hbmmmmmhmmmmzdmmmmmdbnttnttd?? d) 計算縱向重合度 ?? 9 0 n2413 1 n3 1 1 ????????? ??? ? zd e) 計算載荷系數(shù) K 由表 102查得使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv ? ， 7級精度，由圖108查得動載系數(shù) ?vK ；由表 104查得 ?HK 的值與直齒輪的相 同 ， 故 4241.??HK ；因mmNbFK tA /)]2/(1 0 0 6 4[1/ ???? mm? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 10 mmN/100? 表 103 查得 ?? ?? FH KK ；圖 1013 查得??FK 321?z 1192 ?z mma ? mma ? 設計計算及說明 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 11 故載荷系數(shù)： ????????? ?? HHVA KKKKK f) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 (1010a)得 mmmmKKddtt 3311 ???? g) 計算模數(shù) nm mmmmzdm n 14c os11 ????? ?? （ 3） 按齒根彎曲強度設計 由式 (1017) 3 2121][c os2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? ① 確定計算參數(shù) a) 計算載荷系數(shù) ????????? ?? FFVA KKKKK b) 根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)??Y c) 計算當量齒數(shù) o s79c o s o s24c o s33223311??????????zzzzvv d) 查取齒形系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? FaFa YY e) 查取應力校正系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? SaSa YY f) 計算彎曲疲勞許用應力 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3802 ?? 12 mmd mm?? ? 128580B mmB mm?? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 12 設計計算及說明 結果 由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式 (1012)得 ? ?? ? M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF 222111?????????????? g) 計算大、小齒輪的][ FSaFaYY?，并加以比較 ? ?? ? 01379..0300 222111????????FSaFaFSaFaYYYY?? 大齒輪的數(shù)值大 ② 設計計算 ? ? mmmmm n 1 6 4 14c o 2 23 ???? ?????? ? 對比計算的結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 3mmnm ? ，已可滿足彎曲強度。 4. 原始數(shù)據(jù) 主動星輪圓周力 （ kN） 主動星輪 速度（ m/s） 主動星輪齒數(shù) 主動星輪節(jié)距 （ mm） 14 9 100 5. 設計內(nèi)容 (1) 電動機選型 (2) 鏈傳動設計 (3) 減速器設計 (4) 聯(lián)軸器選型設計 (5) 繪制裝配圖、零件圖 (6) 編寫設計計算說明書