【正文】 inT 10 0. 13 N m???? 求作用在齒輪上的力 因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為 2d ? 而 2t2 322T 2 N Nd 10 ??? ? ?? nr2 t2 ta n ta n 2 0F F 7 5 3 . 4 N 2 8 2 . 6 Nc o s c o s 1 3 . 9 9?? ?? ? ? ?? a 2 t 2F F t a n 7 5 3 . 4 t a n 1 3 . 9 9 N 1 8 7 . 8 N?? ? ? ? ? 已知低速級小齒輪的分度圓直徑為 3d ? 而 3t3 332T 2 10 3F N 28 16 .1 Nd 71 .11 3 10 ??? ? ?? nr3 t3 ta n ta n 2 0F F 7 5 3 . 4 N 1 0 5 6 . 4 Nc o s c o s 1 4 . 0 0 3?? ?? ? ? ?? a 3 t 3F F t a n 2 8 1 6 . 1 t a n 1 4 . 0 0 3 N 7 0 2 . 1 N?? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 按《機(jī)械設(shè)計》中式（ 15－ 2）初步計算軸的最小直徑，選取軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)處理。 （ 3） . 軸上零件的軸向定位 齒輪，半連軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按 dA＝ 40mm 由 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》 表14－ 1 查的平鍵截面 b h=12mm 8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為 65mm，同時為了保證齒輪與軸配合2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 16 頁 共 52 頁 有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hh，同樣，半連軸器與軸的連接，選用平鍵 16mm10mm 60mm，半連軸器和軸的配合為 76Hk。半聯(lián)軸器的孔徑 dⅠ =45mm，故取 dA=45mm； 半聯(lián)軸器長度 L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L1=84mm。135814β ?= mmd 4072 = mmb 93= mmb 1031 = mmb 932 = sm/= 8 級精度 =AK vK = NFt 6318? 2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 8 頁 共 52 頁 11c o s 4 4 .5 c o s 1 4 1 .8 024n dm Z ? ?? ? ? ? ?213 212 c o sT FSn dFKY YYm Z? ??? ?? ? ?? (1) 確定參數(shù) 1. 1 1 . 0 5 1 . 4 1 . 3 5 1 . 9 8 4 5A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2. 根據(jù)縱向重合度 ?? ? , 由圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ? ? 3. 計算當(dāng)量齒數(shù) 11 3322 3324 2 2 . 9 8 8c o s c o s 1 4118 1 1 3 . 5 0c o s c o s 1 4vvZZZZ??? ? ?? ? ? 4. 由表 105 查得齒行系數(shù)為 12FYY ???? 應(yīng)力矯正系數(shù) : 12SYY???? 5．彎曲疲勞應(yīng)力的計算 由圖 1020C 查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 1 500FE aMP? ? 查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 2 380FE aMP? ? 由圖 1018 取小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 1 ? 取大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 2 ? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ?? ?111222 500 380 N F EFNN F EFNKSKS????? ?? ? ?? ?? ? ? 6．計算 ? ?Fa SaFYY? 2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 9 頁 共 52 頁 ? ?? ?1112222 .6 5 1 .5 8 0 .0 1 4 2 9 72 9 2 .8 52 .2 1 8 1 .7 7 2 0 .0 6 1 82 3 3 .4 2F a S aFF a S aFYYYY???????? 7．設(shè)計計算 ? ?213212 c o sT FSn dFKY YYm Z? ????? ? ?? = 綜合考慮取 m=2. 于是11121c o s 4 4 .5 c o s 1 4 2 4 .5 8 92264 .9 5 1 2 9ndZmZZZ? ?? ? ??? ? ?取則 4．幾何尺寸的計算 （ 1） 計算幾何中心距 ? ?12 159 .742 c os160Z Z ma?????圓 整 為 （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?12 2 6 1 2 9 2a r c c o s a r c c o s 1 3 . 9 92 2 1 6 0Z Z ma? ? ? ?? ? ?? 因為 ? 值改變不多。由于電動機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。 五、 結(jié)題項目 檢驗減速能否正常運轉(zhuǎn)。 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 三、 已知條件 展開式二級齒輪減速器產(chǎn)品（有關(guān)參數(shù)見名牌） 工作機(jī)轉(zhuǎn)矩： ，不計工作機(jī)效率損失。 每 人一套設(shè)計 零件草圖。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。故參數(shù) , , ,HaKZ? ? 等 不 必 修 正 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） . 擬訂軸上零件的裝配方案 如圖所示裝配方案 （ 2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度和直徑 . 1） .為了滿足半連軸器的軸向定位要求， A－ B 軸段左端需制出一軸肩，故取 B 段的 dB＝ 47mm，右端用軸端擋圈定位 。滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。根據(jù) 機(jī)械設(shè)計 表 153，取 0A 122? ，于是得 2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 18 頁 共 52 頁 1 33m i n 01P 3 . 0 5 6d A 1 2 2 2 6 . 3 7 m mn 2 9 0 . 9 1 mm? ? ?。 由 機(jī) 械 設(shè) 計 表 151 查得B 1 16 4 0 M P a , 2 7 5 M P a , 1 5 5 M P a? ? ???? ? ? 過盈配合處的 k???值，由附表 38 用插入法求出， ，于是得 k ??? ?， k ??? ? 軸按磨削加工，由附表 34 的表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 。因此 ][ 1ca ?? ? ，故安全。 根據(jù)軸承型號 7010C 取軸承基本額定動載荷為： C=26500N；基本額定靜載荷為： 22021orCN? 1aF 和 2aF 對于 7010C 型的軸承，軸承派生力 drF eF? 。2 , 0 .XYXY???對 軸 承 ： 對 軸 承 ： =1 因軸承運轉(zhuǎn)中 有輕微沖擊， pf= 選擇 : ? 111 1 1()p raP f X F Y F? ? ? ? 1 .1 (1 1 8 4 4 .1 0 )2 0 2 8 .5 1N? ? ? ?? 2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 29 頁 共 52 頁 222 2 2()p raP f X F Y F? ? ? ? 1 .1 (1 1 2 7 8 .9 0 )1 0 4 6 .7 9 N? ? ? ?? 因為 21pp ， ?)(106 PChLh ? = 6 31 0 3 0 5 0 0( ) 7 4 1 5 . 2 9 1 3 . 26 0 7 6 . 4 2 0 2 8 . 5 1 h? ? ?? 年5 年 故軸承使用壽命足夠、合格。先計算出截面處的 MH、 MV及M 的值列于下表。因r 2 D , 40 d 40? ? ? ?，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 ???? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為： k 1 q ( 1 ) 1 0 . 8 2 (0 . 8 2 1 ) 0 . 8 5 2 4? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? k 1 q ( 1 ) 1 0 . 8 5 (0 . 8 5 1 ) 0 . 8 7 2 5? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由附圖 32 得尺寸系數(shù) ?? ? ；由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 軸按 磨削加工，由附表 34 的表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 6 故得綜合系數(shù)為 k 1 0 .8 5 2 4 1K 1 1 1 .2 10 .7 6 0 .9 2??????? ? ? ? ? ? ? k 1 0. 87 25 1K 1 1 1. 090 .8 7 0 .9 2??????? ? ? ? ? ? ? 所以軸在截面Ⅵ左側(cè)的安全系數(shù)為 1am275S 17 .3 6K 1. 21 13 .0 9 0 .1 0????? ? ??? ? ?? ? ? ? 1am 15. 725 725K 1 .09 0 .0522? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 2021 年 7 月 25 日 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 22 頁 共 52 頁 ca 2 2 2 2SS 17 .36 15 .72 8S 11 .65 6 SS S 17 .36 15 .72 8???? ?? ? ? ? ??? 因此該軸的強(qiáng)度是足夠的 (3) 截面 I 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 3 3W 0 .1 d 0 .1 4 6 m m 9 7 3 3 .6 m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 3 3TW 0 .2 d 0 .2 46 m m 19 46 7. 2 m m? ? ? ? 截面Ⅲ左側(cè)的彎矩 M N m?? 截面Ⅲ上的扭矩 T3為 2T 100130 N m m?? 截面上的彎曲應(yīng)力b M 8 3 8 3 8 .9 6 M Pa 8 .6 1 M PaW 9 7 3 3 .6? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 3T TT 100130 MP a 43 MP aW 19 46 ? ? ? ? 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。先計算出截面處的 MH、 MV及 M 的值列于下表。 （ 4） .確定軸上圓角和