【文章內(nèi)容簡介】 =（ ～ ） =～ ㎜ 取Δ 1=10 ㎜，Δ 2=14 ㎜ ,c=10 ㎜ 輪寬 L1=（ ～ ） d1=（ ～ ） 93= ㎜ L2=（ ～ ） d2=（ ～ ） 291=39 ㎜ e．驗算齒面接觸疲勞強度： 按 [2]式 553 σ H= ZHZE√ 2KT1√ u+1/[bd2 1 u（ R） 2 ]，代入各值得 圓錐齒輪參數(shù) m=3 ㎜ d1=63 ㎜ d2=237 ㎜ da1= ㎜ da2= ㎜ df1= ㎜ df2= ㎜ R= ㎜ v=b= ㎜ Δ 1=10 ㎜ Δ 2=14 ㎜ c=10 ㎜ L1= ㎜ L2=39 ㎜ 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 σ H=﹤ [σ H] = Mpa ∴ 小齒輪滿足接觸疲勞強度，且大齒輪比小齒輪接觸強度高，故齒輪滿足接觸強度條件 f．齒輪彎曲疲勞強度校核：按 [2]式 555 由 [2]圖 519 得 YN1=YN2=， 由 [2]式 532 及 m=2﹤ 5㎜，得 YX1=YX2= 取 YST=， SFmin=，由 [2]式 531 計算許用彎曲應力： [σ F1]= σ Fmin1YFa1Ysa1YST/ SFmin =220 [σ F2]= σ Fmin2YFa2Ysa2YST/ SFmin =210 ∵ [σ F1]﹥ [σ F2]， ∴ [σ F]=[σ F2]=300 Mpa 由 [2]式 524 計算齒跟彎曲應力： σ F1=2KT1YFa1Ysa1/[b1md1（ R） ]=2 80070 2 62= ﹤ 300 Mpa σ F2=σ F1 YFa2Ysa2/（ YFa1Ysa1） = （ ） =﹤ 300Mpa ∴兩齒輪滿足齒跟彎曲疲勞強度 2. 閉式直齒輪圓柱齒輪傳動的設計計算 a．選材： 小齒輪材料選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217~255， σ HP1=580 Mpa，σ Fmin1=220 Mpa 大齒輪材料選用 45 號鋼，正火處理， HB=162~217， σ HP2=560 Mpa，σ Fmin2=210 Mpa b. 由參考文獻 [2]（以下簡稱 [2]）式（ 5— 33），計算應力循環(huán)次數(shù) N： N1=60njL=60 960 1 8 11 250= 10 9 ， N2=N1/i23= 10/3= 108 查圖 5— 17 得 ZN1=， ZN2=，由式（ 5— 29）得 ZX1=ZX2=，取 SHmin=， ZW=， ZLVR=， [σ H]1=σ HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=580 = MPa [σ H]= Mpa [σ F]=300 Mpa σ HP1=580 Mpa σ Fmin1=220 Mpa σ HP2=560 Mpa σ Fmin2=210 Mpa 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 [σ H]2=σ HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin=560 = MPa ∵ [σ H]1 [σ H]2，∴計算取 [σ H]= [σ H]2= Mpa c. 按齒面接觸強度計算中心距（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設計）： ∵ u=i34=4，ф a=， ZH=√ 2/cosα sinα =√ 2/cos200 sin200 = 且由 [2]表 115有 ZE=，取 Kt Z2 εt = ∴ [2]式 518 計算中心距： a≥（ 1+u）√ KT1 （ ZE ZHZε /[σ H]） 2 /（ 2uφ a） =5√ 86955 （ 2 4 ）= ㎜ 由 [1]表 圓整 取 a=160 ㎜ d．齒輪參數(shù)設計： m=（ ～ ） a=180（ ～ ） =～ ㎜ 查 [2]表 57取 m=2 ㎜ 齒數(shù) Z1=2a/m（ 1+u） =2 160/2（ 1+4） =32 Z2=uZ1=4 32=128 取 Z2=128 則實際傳動比 i=149/31=4 分度圓直徑 d1=mz1=2 32=64 ㎜， d2=mz2=2 128=256 ㎜ 齒頂圓直徑 da1= d1+2m=68 ㎜， da2=d2+2m=260 ㎜ 齒基圓直徑 db1= d1cosα =64 cos20o = ㎜ db2= d2cosα =256 cos20o = ㎜ 齒根圓直徑 df1= = 2=59 ㎜ df2= = 2=251 ㎜ 圓周速度 v=∏ d1n2/60 103 = 256 103 = m/s， 中心距 a=（ d1+d2） /2=160 ㎜ 齒寬 b=aΦ a = 160=64 ㎜ 由 [2]表 56，選齒輪精度為 8 級 [σ H]= Mpa 圓柱齒輪參數(shù) m=2 ㎜ Z1=32 Z2=128 d1=64 ㎜ d2=256 ㎜ da1=8 ㎜ da2=260 ㎜ db1 = ㎜ db2 = ㎜ df1=59 ㎜ df2= 251 ㎜ v= m/s a=160 ㎜ b=64 ㎜ 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 e. 驗算齒面接觸疲勞強度 按電機驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，由 [2]表 53，取 KA=；由 [2]圖 54 （ d ）， 按 8 級 精 度 和 VZ/100= ∏dn/60000/100=，得 Kv=；由 [2]表 53 得 Ka=；由 [2]圖 57和 b/d1=72/60=，得 KB=； ∴ K=KvKaKAKB= = 又∵ɑ a1=arccosdb1/da1=arccos（ ） = =28o 1 36； ɑa2 = arccosdb2/da2=arccos（ ） = =22o 0 17 ∴重合度 ε a=[z（ tanɑa1tanɑ） + z（ tanɑa1tanɑ） ]/2∏ =[32（ o tan20） +128（ o tan20） ]= 即 Zε =√（ 4ε a） /3=，且 ZE=， ZH= ∴ σ H =ZHZEZε √ 2KT1（ u+1） /bd2 1 u= √ 2 83510 （ 72 622 ）=﹤ [σ H ]= Mpa ∴ 小齒輪滿足接觸疲勞強度，且大齒輪比小齒輪接觸強度高，故齒輪滿足接觸強度條件 f．齒輪彎曲疲勞強度校核： 按 Z1=32， Z2=128，由 [2]圖 514得 YFa1=， YFa2=；由 [2]圖 515 得 Ysa1=， Ysa2= 由 [2]式 523 計算 Y=++由 [2]圖 519 得 YN1=YN2=， 由 [2]式 532 切 m=2﹤ 5㎜，得 YX1=YX2= 取 YST=， Sfmin=，由 [2]式 531 計算許用彎曲應力： [σ F1]= σ Fmin1YFa1Ysa1YST/ Sfmin =220 [σ F2]= σ Fmin2YFa2Ysa2YST/Sfmin=210 [σ F1]= Mpa [σ F2]= 300 Mpa 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 ∵ [σ F1]﹥ [σ F2]， ∴ [σ F]=[σ F2]=300 Mpa 由 [2]式 524 計算齒跟彎曲應力： σ F1=2KT1YFa1Ysa1Y/bd1m=2 83510 （ 2 64 64） = ﹤ 300 Mpa σ F2=σ F1YFa2Ysa2/YFa1Ysa1= （ ）=﹤ 300 Mpa ∴兩齒輪滿足齒跟彎曲疲勞強度 五， 軸的設計計算 9. 減速器高速軸 I 的設計 a. 選擇材料：由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45 優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理， 按 [2]表 83 查 得 σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 由扭矩初算軸伸直徑：按參考文獻 [2] 有 d≥ A√ p/n ∵ n0=960r/min， p1= kw，且 A=~ ∴ d1≥ 16~23 ㎜ 取 d1=20 ㎜ c. 考慮 I 軸與電機伸軸用聯(lián)軸器聯(lián)接。并考慮用柱銷聯(lián)軸器，因為電機的軸伸直徑為 dD=38 ㎜，查 [1]表 選取聯(lián)軸器規(guī)格 HL3（ Y38 82， Y30 60），根據(jù)軸上零件布置，裝拆和定位需要該軸各段尺寸如圖 所示 d. 該軸受力計算簡圖如圖 ， 齒輪 1 受力： （ 1）圓周力 Ft1=2T1/dm1=2 （ 64 103 ） = N， （ 2）徑向力 Fr1= Ft1 tanα cosδ 1 = tan200 = N， （ 3）軸向力 Fa1= Ft1 tanα sinδ 1 = tan200 = N， e. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0， ∴ Rcy= Ft1（ L2 +L3） /L2 =（ 74+55）/74= N ∵Σ Y=0，∴ RBY= Ft1Rcy== N， [σ F]=300 Mpa σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa d1=20 ㎜ 選用柱銷聯(lián)軸器 HL3（ Y38 82，Y30 60） Ft1= N Fr1= N Fa1= N Rcy= RBY= N 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 ∴垂直面內(nèi) D 點彎矩 Mdy=0， M1 dy= Rcy L3+ RBY（ L2+L3）= 129= N㎜ = N m f. 水平面內(nèi)的支撐反力： ∵ Σ MB=0， ∴ RCz=[Fr1(L3+L2)Fa1dm1/2]/L2 =[（ 74+55） 64]/74= N， ∵ Σ Z=0，∴ RBz= Fr1 RCz ==， ∵ 水平面內(nèi) D 點彎矩 MDz=0， M1 Dz= RCzL3+ RBz(L3+L2)= 129= m g. 合成彎矩： MD=√ M2 Dz+ M2 Dy= 0 N m， M1 D =√ M12Dy+ M12Dz= N m h. 作軸的扭矩圖如圖 所示， 計算扭矩： T=T1 = m I. 校核高速軸 I：根據(jù)參考文獻 [3]第三強度理論進行校核： 由圖 可知， D 點彎矩最大，故先驗算 D 處的強度， ∵