【文章內容簡介】 60? ? ? ?d d h m m 22 2 22 4 4 22 8? ? ? ? ?d d h 齒根圓直徑 2 56 2 51? ? ? ? ?ffd h m m 224 2 219? ? ? ? ?d m m （ 4） 齒根校核 齒根彎曲疲勞強度的校核公式為112????Fa SaF FPKT YYbm d ① 齒形系數 YFa 和應力修正系數 YSa 根據 Z Z2,查 《機械設計學基礎》表 13－ 4，得 YFa1＝ ， YSa1＝ YFa2= YSa2= ② 彎曲疲勞許用應力 FP?的 計算 ⅰ )彎曲疲勞極限應力 limF? 根據大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由 《機械設計學基礎》圖 13－ 14c 的 MQ 取值線查得 F lim 1 = 52 0M P a? ， F lim 2 = 480 MP a? ⅱ）彎曲疲勞壽命系數 YN 機械基礎課程設計 一級直齒圓柱齒輪減速器 15 查《機械設計學基礎》圖 13－ 15 得， YN1= , YN2= ⅲ )彎曲疲勞強度的最小安全系數 SFmin 本傳動要求一般的可靠性，查 《機械設計學基礎》 1表 13－ 6，取 SFmin＝ 。 ⅳ）彎曲疲勞許用應力 將以上各參數代入彎曲疲勞許用應力公式得 F l im 1F P1 N 1F m in520= Y = a =34 aS ?? ? F l im 2F P2 N 2F m in480= Y = a =3 MP aS ? ? ⅴ） 齒根彎曲疲勞強度校核 11 1 112 2 57565= a =11 a56 4 28????? ? ? ???F F F PKT Ybm d 12 2 212 2 5755 556 4 28??? ? ? ? ? ???F F F PKT Y M Pa M Pabm d 因此，齒輪齒根的抗彎強度是安全的。 軸的設計 此傳送裝置一共需要三個軸：高速軸（ 1 軸 )、低速軸（ 2 軸）、工作軸（ 3軸 ) 軸頸直徑的估算： 選用 45 號鋼，正火處理，估計直徑 d≤100mm，查表的 σ b=600Mpa c=118 則有 33 111 ???? 33 222 ???? np 33 333 ???? npcd 因為各軸上都有鍵，所以為保證有足夠的強度，直徑要增大 5%，所以 d1=32 mm d2=36mm d3=50mm 機械基礎課程設計 一級直齒圓柱齒輪減速器 16 （ 1） 低速軸的設計 ① 軸的結構設計 初定各軸段直徑 位置 軸直徑 /mm 說明 鏈輪處 36 按傳遞轉矩估算得基本直徑 油封處 42 為滿足鏈輪的軸向固 定要求而設一軸肩，軸肩高度a=()d=,取 a=3 軸承處 45 選用深溝球軸承，為方便軸承從右端拆除，軸承內徑應稍大于油封處軸頸，并符合滾動軸承標準內徑，故取軸頸為 45mm,初定軸承型號為 6409，兩端相同 齒輪處 48 考慮齒輪從右端裝入，故齒輪孔徑應稍大于軸承處直徑，并為標準直徑 軸環(huán)處 56 齒輪左端用軸環(huán)定位，按齒輪處軸頸 d=48mm，軸環(huán)高度h=()d=，取 h=4mm 左端軸承處 52 為方便軸承拆卸，軸 肩高度不能過高，按 6409 型軸承的安裝尺寸，取軸肩高度為 確定各軸段長度（由右至左 ) 位置 軸段長度 /mm 說明 鏈輪處 58 求的鏈輪輪轂寬度為 60mm，為保證軸承擋圈能壓緊鏈輪，此軸段長度應略小于鏈輪輪轂的寬度，取 58mm 油封處 45 此軸段包括兩個部分：為方便軸承蓋的拆卸，軸承蓋外端面至鏈輪左端面的間距為 ；有減速器及軸承蓋的結構設計，取軸承蓋右端面與軸承蓋外端面的間距為 ，故該軸段長為 +=45mm 齒輪處 54 已知輪轂寬為 56mm，為保證套筒能壓緊齒輪，此軸段長應略小于齒輪輪轂的寬度，取 54mm 機械基礎課程設計 一級直齒圓柱齒輪減速器 17 右端軸承處（含套筒） 53 此軸段包括四個部分：軸承內圈寬度為 29mm，考慮到箱體的鑄造誤差，裝配時留有余地，軸承左端面與箱體內壁的間距取為 8mm，箱體內壁與齒輪右端面的間距取為 14mm，齒輪對稱布置，齒輪左右兩端上述兩值取同值，齒輪輪轂寬度與齒輪處軸段長度之差為 2mm，故該軸段長度為 53mm 軸環(huán)處 10 軸環(huán)寬度 b==，取 b=10mm 左端軸承軸肩處 12 軸承右端面至齒輪左端面的距離與軸環(huán)寬度之差，即14+810=12mm 左端軸承處 29 等于 6409 型軸承的內圈寬度 全軸長 261 29+12+10+54+53+45+58=261mm ?傳動零件的周向固定 齒輪及鏈輪處均采用 A 型普通鍵，齒輪處為：鍵 GB/T 1096 鍵 14945；鏈輪處 GB/T 1096 鍵 10850 ?其他尺寸 為方便加工，并參照 6409 型軸承的安裝尺寸，軸上過渡圓角半徑全部取 r=1mm,軸段倒角為 C2。 （ 2）軸的受力分析 ?已知軸傳遞的轉矩2 2 2 8955 0 / 955 0 215 .81242 .5 / m in? ? ? ? ?kWP n N mr ?求軸上的作用力 齒輪上的切向力 N19272242158102d2TF 2t2 ???? 齒輪上的徑向力 701tan201927tan20FF t2r2 ???? ??N 鏈輪作用在軸上的力 N4100F Q ? ?確定軸的跨距 左右軸承的支反力作用點至齒輪力作用點的間距皆為 56/2 +14+8+29/2= 鏈輪力作用點與右端軸承 支反力作用點的間距為 29/2+45+60/2= (3) 按當量彎矩校核軸的強度 ?做軸的空間受力簡圖 機械基礎課程設計 一級直齒圓柱齒輪減速器 18 a) 29 12 10 54 53 45 58 FAH FT2 FBH FQH b) Fr2 FAV FBV FQV FAH Fr2 FQH c) FBH MH Ft2 FQV FAV FBV d) MV T e) 機械基礎課程設計 一級直齒圓柱齒輪減速器 19 由圖可知 B 點的彎矩最大，合彎矩最大，所以只需校核 B 點。 ?作水平面受力圖及彎矩圖 MH(圖 c) N2397129 64. 5F89. 5FF r2QAH ??? 7059129 64 . r20QBH ????? mmN ?????30QH 15FM ?作垂直面受力圖及彎矩 MV圖（圖 d) 227129 5F64 .5FF 0QtAV ????N 2761129 5F 0QBV ????? tFN mmN ?????30QV ④合成彎矩 M 3VH 10367MM 22 ???? ⑤ 作轉矩 T 圖（圖 e) T=215810 ⑥按當量彎矩校核軸的強度，由圖知，截面 B的彎矩、轉矩皆為最大，且相對尺寸較小，故應與校核。 截 面 B的當量彎矩為 ? ? ? ? ? ? 32232BBe 2 ???????? T? 查 《機械基礎》表 15－ 5 得，對于 45 號鋼， σ b=600 Mpa ,其中[σ b]=55Mpa，按式 153 得 103890. 1dM 333BeBe ??????[σ b]=55Mpa 故軸的強度足夠。