【正文】 37 主要設(shè)計結(jié)論 齒數(shù) 243?Z 、 1184 ?Z , 模數(shù) 2?m ， 壓力角?20?? ， 變位系數(shù) ?x 、 ?x ，齒寬 mmb 583 ? 、mmb 504 ? ，小齒輪選用為 40Cr (調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，齒輪按 7 級精度進行設(shè)計。 ? ?? ???? aa hZZ 2/c o sa r c c o s 331 ?? ? ?? ? ?? ????? ? ?? ???? aa hZZ 2/c o sa r c c o s 442 ?? ? ?? ? ?? 1 8/20c o s1 1 8a r cc o s ????? ? ? ? ?? ? ?????? ? 2/t a nt a nt a nt a n 2413 ， ???? aa ZZ ? ? ? ?? ? ?2/20t a a n1 1 820t a a n24 ???? ?????? ? ??? ?? ?Z 35 ??? ZZZiid TK EHd HH ???? ?? 12 31 3 3 5 ????? ???? ? ?H??? 齒面強度滿足要求，并且齒面接觸應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪有所下降。 b 根據(jù) smvm /? ， 7 級精度，查詢《機械設(shè)計》第九版圖 108 查得動載系數(shù) ?VK 。 Ⅰ 計算變位系數(shù)和 ① 計算嚙合角、齒數(shù)和、變位系數(shù)和、中心距變動系數(shù)和齒頂高降低系數(shù)。 31 ② 由 NNdTF t 35333 ??????? , mmmmmmbFK tA ?????? ，查《 機械設(shè)計》表 103 得齒間載荷分配系數(shù) ??FK ③ 由《機械設(shè)計》第九版表 104 用插值法查得??HK ，結(jié)合 ?hb ，查圖 1013 于是可得：??FK 則載荷系數(shù)為 ????????? ?? FFvAF KKKKK ⑶ 由《機械設(shè)計》第九版式 1013 ，可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為 mmmmKKmmFtFt 33 ????? 對比計算結(jié)果，由齒面 接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強度算得的模數(shù) 并就近原則圓整標(biāo)準(zhǔn)值mmm 2? ，按照 接觸疲 勞強度 算得 的分度 圓直 徑為mmd ? ，算出小齒輪的齒數(shù)為 ?? mdZ 。 由《機械設(shè)計》第九版圖 1017 查得齒形系數(shù)： ?FaY ?FaY 由《機械設(shè)計》第九版圖 1018 查得應(yīng)力修正系 數(shù)： ?saY ?saY 由《機械設(shè)計》第九版圖 1024c 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為： MPaF 5003lim ?? ；MPaF 3804lim ?? 。 ② 根據(jù) smvm /? ， 7 級精度，查詢《機械設(shè)計》第九版圖 108 查得動載系數(shù) ?VK 。 ? ?? ???? aa hZZ 2/c o sa r c c o s 331 ?? ? ?? ? ?? ????? ? ?? ???? aa hZZ 2/c o sa r c c o s 442 ?? ? ?? ? ?? 4 8/20c o s1 4 8a r cc o s ????? ? ? ? ?? ? ?????? ? 2/t a nt a nt a nt a n 2413 ， ???? aa ZZ ? ? ? ?? ? ?2/20t a a n1 4 820t a a n30 ???? ?????? ? ??? ?? ?Z ⑦ 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 ? ?H? 。 綜合兩項要求，故可選用圓柱齒輪的精度為 7級精度。 ③ 由《機械設(shè)計》第九版表 104 用插值法查得??HK ， ④ 于是可得： ??FK 則載荷系數(shù)為 23 ????????? ?? FFvAF KKKKK ⑶ 由《機械設(shè)計》第九版式 1013 ，可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為 33 ?????FtFt KKmm 按照齒根彎曲 疲勞強度計算的模數(shù)，就近選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mmm 2? ,按 照 接 觸 疲 勞 強度 算 得 的 分 度圓 直 徑 為mmd ? ，算出小齒輪的齒數(shù)為 ?? mdZ 。 由分錐角 ? ? ? ? ???? i? ??? ???? 由此，可得當(dāng)量齒數(shù)： ? ? o s/20c o s/ 111 ??? ??ZZ v ? ? o s/80c o s/ 222 ??? ??ZZ v 由《機械設(shè)計》第九版圖 1017 查得齒形系數(shù)： ?FaY ?FaY 由《機械設(shè)計》第九版圖 1018 查得應(yīng)力修正系數(shù)： ?saY ?saY 由《機械設(shè)計》第九版圖 1024c 查得小齒輪和大齒輪的齒根 彎曲疲勞極限分別為： MPaF 5001lim ?? ；MPaF 3802lim ?? 。 mmidb tR ?????????? ? ??? md db? ⑵ 計算實際載荷系數(shù) HK 。 ⑤ 由《機械設(shè)計》第九版表 105 查得材料的彈性影響 19 系數(shù) 2/ MPaZ E ? 。 Ⅱ 選定齒輪精度等級 由于圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，其運轉(zhuǎn)速度不高，由《機械設(shè)計》第九版第十章表 106（ P205 頁）查得通用減速器的精度等級范圍為 6~8 級，根據(jù)注釋 要求，在主傳動齒輪或重要的齒輪傳動中，精度等級偏上限選擇。 所以此處傳動比的選取為 ?i 。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限 10 年。在傳動設(shè)計中的學(xué)科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。各種通用和專用減速器在這種情況下也飛速發(fā)展和進步，體積和質(zhì)量明顯減少，承載能力，使用壽命和傳動效 率有了較大提高。在設(shè)計的過程 中，充分考慮了影響各級齒輪和各部件的承載能力，對其做了詳細(xì)的分析，并就它們的強度，剛度，疲勞強度和使用壽命等都做了校核，并且在此基礎(chǔ)上，從選材到計算都力爭做到精益求精。當(dāng)今的減速器是向著大功率，大傳動比，小體積，高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展?？偟膩碚f，本次課程設(shè)計嚴(yán)格按照要求，有著設(shè)計精，成本少，污染低等特點。 電動機的功率的選擇 鏈?zhǔn)竭\輸機的輸出功率 wP ? ?w VFP ?1000/? 由于為帶式傳動機，故可取 w? 為 所以 ? ? KWVFPw 0 0 0 0 0 0/3 ?? ???? ? 電動機輸出功率 dP ?/wd PP ? 傳動裝置的總效率 ...... ????????? ?? 式中 1? 、 2? … 為從電動機 至運輸鏈輪的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。 12 計算及說明 結(jié)果 13 五、 傳動參數(shù)的計算及其確定 整個機構(gòu)各軸轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》 P15 頁，第四節(jié)中給出的計算公式 具體如下： 高速軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 mnn??、? 中間軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 1/inn ⅠⅡ ? 低速軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速 ? ?212 // iininn m?? ⅡⅢ 　 滾筒軸Ⅳ的轉(zhuǎn)速 ⅢⅣ 　 nn ? 其中： mn 為電動機的滿載轉(zhuǎn)速； 1i 為高速級傳動比； 2i 為低速級傳動比。 Ⅲ 選定齒輪的材料 由《機械設(shè)計》第九版第十章第三節(jié) P190 頁齒輪材料的選擇原則 : a 齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強度、壽命、可靠性、經(jīng)濟性等； b 應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝； 18 c 正火碳鋼，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪；調(diào)質(zhì)碳 鋼可用于在中等沖擊載荷下工作的齒輪； d 合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪； e 航空齒輪要求尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強度合金鋼； f 鋼制軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持在30～ 50HBS 或更多。 由式 1015 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： ? ? 911 102 4 6 5817 1 06060 ???????????? hLjnN 812 ??? iNN 由 《機械設(shè)計》第九版 圖 1023 查詢接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK , ?HNK 。 ③ 直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分配系數(shù) 1??HK 。 ① 圓 周速度 v 。 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 已知輸入功率 KWP ?Ⅱ ，低速齒輪轉(zhuǎn)速min/ rn ?Ⅱ ，齒數(shù)比 ?i ，由電動機驅(qū)動，運輸器工作平穩(wěn)，空載起動，經(jīng)常滿載運行，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)，單班制工作。 IV 選小齒輪數(shù) 303?Z 大齒輪齒數(shù) 1 4 ????? ZiZ 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 由《機械設(shè)計》（第九版）式 1011（ P203 頁）設(shè)計計算公式進行試算： Ⅰ 由《機械 設(shè)計》第九版式 1029 試算小齒輪分度圓直徑，即 26 ? ?322233 12 ???????????HEHdHtt ZZZiiTKd ?? ? ⑴ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 試選 ?HK ② 計算小齒輪傳遞的扭矩。 ⑵ 試算小齒輪分度圓直徑 根據(jù) ? ?3 22233 12 ???????????HEHdHtt ZZZiiTKd ?? ? 即 mmd t 3 253 550 ?????? ????????? ? Ⅱ 調(diào)整小齒輪分度圓直徑 ⑴ 計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。 ⑤ 由《機械設(shè)計》第九版表 104 用插值法查得 7 級精度、小齒；輪相對支承非對稱布置時，得齒向載荷分布系數(shù)??HK 。 ① 圓周速度 v 。在此，采用變位法將中心距就近圓整至 mma 150? 。 由《機械設(shè)計》第九版圖 1021a 可知，坐標(biāo)點? ? ? ?5 2 ,742/,2/ ??? xZ 位于 L14 線和 L15 線之間。 d 由《機械設(shè)計》第九版表 104 用插值法查得 7 級精度、小齒；輪相 對支承非對稱布置時，得齒向載荷分布系數(shù)??HK 。 mNmNnPT ?????? 53 ⅡⅡ ② 計算實際載荷系數(shù) FK 。小齒輪選用 40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪選用 45 剛（調(diào)質(zhì)）。 精確校核軸的疲勞強度 Ⅰ 判斷危險截面截面 截面 5右受應(yīng)力最大 Ⅱ 截面 5左側(cè) 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F ? ? ? ? 彎矩 M H ? N .mm11410M V1 ? N . V2 ? 總彎矩 N. m N. m 21 ?? 扭矩 T ? 42 抗彎截面系數(shù) 333 mmdW ???? 抗扭截面系數(shù) 333T 8 5 7 .2 dW mm???? 截面 5 左側(cè)彎矩 M 為 mmM ? 截面 5 上的扭矩 2T 為 ? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P 2 5 3 9 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P aM P aWT Tb ???? 軸的材料為 40rC ，調(diào)