【文章內(nèi)容簡介】 34 7 . 8 5 5 1 . 51 . 6t tKd d m mK? ? ? ? 1 mm? /v m s? ntb mmm mmh mmbh???? ?? ? 2K? 1 mm? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 14 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 7） 計(jì)算模數(shù) nm 11c o s 5 1 . 5 c o s 1 4 2 . 4 9 920n dm m mZ ? ??? ? ? 取 mm? 8） 幾何尺寸計(jì)算 （ 1） 計(jì)算中心距 12( ) ( 20 13 4) 2. 5 c os 2 c os 14nz z ma m m?? ? ?? ? ??? （ 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 12( ) ( 2 0 1 3 4 ) 2 . 5a r c c o s a r c c o s 1 4 . 0 12 2 1 9 8 . 4nz z ma? ? ? ?? ? ? ?? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 HZ 等不必修正 （ 3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 11222 0 2 .5 5 1 .5c o s c o s 1 4 .0 11 3 4 2 .5 3 4 5 .3c o s c o s 1 4 .0 1nnzmd m mzmd m m???? ? ???? ? ?? （ 4）計(jì)算齒輪寬度 1 1 5 1 .5 5 1 .5db d m m?? ? ? ? 圓整后取 2 51B mm? 1 56B mm? 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1） 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) 1 1 . 0 1 1 . 4 1 . 3 2 1 . 8 6 6A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2） 根據(jù)重合度 ?? ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1028 查得螺旋角影 響系數(shù)?? mm? mm? ??? 12 mmd mm?? 1 56B mm? 2 51B mm? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 15 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 1213323320 2 1 .9( c o s ) ( c o s 1 4 .0 1 )134 1 4 6 .7( c o s ) ( c o s 1 4 .0 1 )vvzzzz??? ? ??? ? ?? 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 105 查得齒形系數(shù) 1 ? 2 ? 應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? 5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 2020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 680FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 650FE MPa? ? 6） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 7） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，得 ? ?? ?1112220 . 8 8 6 8 0 4 2 7 . 4 31 . 40 . 9 2 6 5 0 4 2 7 . 1 41 . 4F N F EFF N F EFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? 8） 校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 ? ?2232 ( c o s ) F a S aFFdnK T Y Y Yzm? ? ???????進(jìn)行校核 ? ?111122312232 ( c o s )2 1 . 8 6 6 1 1 3 5 0 0 0 . 8 8 ( c o s 1 4 . 0 1 ) 2 . 7 2 1 . 5 7 1 4 4 . 31 2 0 1 . 6 6 2 2 . 5F a S aFdnFKTY Y YzmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 12vzz ?? ? ?? ?12FFMPaMPa???? ? ?1 F MPa? ??? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 16 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 ? ?221222322232 ( c o s )2 1 .8 6 6 1 1 3 5 0 0 0 .8 8 ( c o s 1 4 .0 1 ) 2 .1 4 1 .8 3 2 .9 51 1 3 4 1 .6 6 2 2 .5F a S aFdnFKTY Y YZmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。 ? ?1 F MPa? ??? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 17 設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)說明 結(jié)果 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入軸設(shè)計(jì) 求輸入軸上的功率 2P 、轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T 2 kw? 2 960 / minnr? 2 N m?? 求作用在齒輪上的力 已知高速級小圓錐齒輪的分度圓半徑為 1 11( 1 0 . 5 ) ( 1 0 . 5 ) 3 2 5 ( 1 0 . 5 0 . 3 3 ) 6 2 . 6 2 5m R t Rd d m Z m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 而 132112 3 3 . 8 2 1 0 2 10806 2 . 6 2 5ta n c o s 1 0 8 0 ta n 2 0 c o s 1 5 . 9 3 7 7ta n s in 1 0 4 5 ta n 2 0 s in 1 5 . 9 1 0 7 . 7tmrtatTFNdF F NF F N??????? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 圓周力 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 的方向如圖二所示 1080377traFNFN??? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 18 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 圖二 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 19 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 153，取 0 112A? ，得 30 3 .4m i n 1 7 .0 7960d A m m??，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 2ca AT KT? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取? ，則 2 1 . 3 3 3 8 2 0 4 3 9 6 6c a AT K T N m m? ? ? ? ? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 174，選 HL1 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160 ~ 160000Nm?，半聯(lián)軸器的孔徑 1 30d mm? ，故取 12 30d mm? ? ，半聯(lián)軸器長度82L mm? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 60mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 擬定軸上零件的裝配方案（見圖三） 圖三 min mm? 43966caTN mm?? 12 30d mm? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 （ 2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑23 37d mm? ? 2） 初步選擇滾動軸承。因軸承 同時受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23 37d mm? ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 157 中初步選取 0 基 本 游 隙 組 ， 標(biāo) 準(zhǔn) 精 度 級 的 單 列 圓 錐 滾 子 軸 承 32908 ， 其 尺 寸 為4 0 6 2 1 5d D T m m m m m m? ? ? ? ?， 3 4 5 6 40d d mm????，而 3415l mm? ? 。 這對軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 157 查得 32908 型軸承的定位軸肩高度 mm? ，因此取 45 45d mm? ? 3）取安裝齒輪處的軸段 67 的直徑 67 30d mm? ? ；為使套筒可靠地壓緊軸承， 56 段應(yīng)略短于軸承寬度，故取 5614l mm? ? 。 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油 的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 30l mm? ，故取 2350l mm? ? 5）錐齒輪輪轂寬度為 ，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取 67 70l mm? ? 。 7） 由于 2baLL? ，故取 45 115l mm? ? （ 3） 軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 67d? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 61 查得平鍵截面 10 8b h mm mm? ? ?，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm，同時為保 證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hk ；滾動軸承與軸的周向定 23 37d mm? ? 3 4 5 640ddmm???? 3415l mm? ? 45 45d mm? ? 67 30d mm? ? 5614l mm? ? 2350l mm? ? 67 70l mm? ? 45 115l mm? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 21 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 k6。 （ 4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 求軸上的載荷 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù) 上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 2 2 2 223( ) 1 2 8 . 2 (0 . 6 3 3 . 8 2 ) 2 0 . 2 80 . 1 4 0ca MT M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前 已選 定軸 的材 料為 45 鋼（ 調(diào)質(zhì) ）， 由《 機(jī)械 設(shè)計(jì) （第 八版 ）》 表 151 查得? ? ? ?116 0 , caM P a? ? ?????，故安全。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1） 判斷危險(xiǎn)截面 截面 5 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2）截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù) 3 3 30 . 1 0 . 1 4 0 6 4 0 0W d m m? ? ? ? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1 ?? 1 ?? 2 ? 2 ? 彎矩 M 1 2 4 2 0 1 .4HM N mm?? 1 31671VM N mm? ? ? 2 5 0 7 6 2 .8 5VM N m m? ? ? 總彎矩 221 2 4 . 2 3 1 . 6 7 1 2 8 . 1 7 6M N m? ? ? ? 扭矩 T 2 N m?? MPa? ? ? ?1ca???? 36400W mm? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 22 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 . 2 ^ 0 . 2 4 0 1 2 8 0 0TW d m m? ? ? ? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 128176M N mm?? 截面 5 上的扭矩 2T 為 2