【文章內(nèi)容簡介】 1 . 4[] F N F E M P aF Sk ?? ?? ? ? 222 0 . 9 1 4 5 0 2 9 2 . 51 . 4[] F N F E M P aF Sk ?? ?? ? ? 17 （ 4）、計算載荷系數(shù) K。 1 0 . 9 1 2 1 1 . 3 3 1 . 2 1 3A v F FK x x xk k k k??? ? ? （ 5）、查齒形系數(shù)。 由《機械設(shè)計》表 105，查得 1 ? ； 2 ? 。 （ 6）、查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由《機械設(shè)計》表 105，查得 1 ? ； 2 ? 。 （ 7）、計算大、小齒輪的][?F SaFaYY并加以比較。 111 []F a SaFYY???? 2222 .1 6 5 1 .8 0 7 9 0 .0 1 3 3 8 12 9 2 .5[]F a SaFYY? ???；大齒輪的數(shù)值大。 b、設(shè)計計算 3 22 1 .2 1 3 2 5 2 2 9 0 40m m m??? ? ?? 對此計算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于齒根疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲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，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)?？扇∮蓮澢鷱姸人愕玫哪?shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm，按接觸強度算得的分度圓直徑mmd ? ，算出小齒輪齒數(shù) 11 8 3 .3 3 / 2 4 1mdz ? ? ?，大齒輪齒數(shù) 2 41 125z ? ? ?。 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并作到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 4）、幾何尺寸計算 a、計算分度圓的直徑 11 2 4 1 8 2m m md z? ? ? ? 22 2 1 2 5 2 5 0m m md z? ? ? ? e、 計算中心距 12 1662a mmdd??? 18 f、 計算齒輪寬度 1 82db mmd??? 取2 82mmB?， B1=87mm。 5）、綜上有下表 小齒輪 大齒輪 齒數(shù) 41 125 齒全高 h 齒頂圓直徑 ad 86 254 分度圓直徑 d 82 250 齒根圓直徑 da 77 245 中心距 a 166 6）、結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖。 六 軸的設(shè)計 軸 Ⅱ 設(shè)計計算 對既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的重要軸，常采用階梯軸，階梯軸的設(shè)計包括結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計。滾動軸承類型的選擇，與軸承受載荷的大小、方向性質(zhì)及軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 已知：電動機功率 Pd=，轉(zhuǎn)速 n1=960r/min，齒輪機構(gòu)的參數(shù)列于下表： 級別 Z1 Z2 m/mm an H*a 齒寬 /mm 高速級 28 86 2 20? 1 B1=61,B2=56 低速級 41 125 2 20? 1 B1=87,B2=82 P2，轉(zhuǎn)速 n2和轉(zhuǎn)矩 T2 由前一部分可知： P2=； N2=； T2=252290N/mm 低速級小齒輪的分度圓的分度圓直徑為 1 1 1 41 82td m Z m m? ? ? ? ? 2112 2 2 5 2 2 9 0 6 1 5 3 . 4 182t TFNd ?? ? ? 11 t a n 61 53 .4 1 t a n 20 22 39 .6 6rtF F N?? ? ? ? ? ? 11 6 1 5 3 .4 1 6 5 4 8 .3 2c o s c o s 2 0tn F ?? ? ?? 圓周力 Ft1，徑向力 Fr1的方向如圖所示 19 Ft2Fr2Ft1Fr1L1 L2 L3軸受力圖 高速級大齒輪的分度圓的分度圓直徑為 2 2 2 2 86 17 2td m Z m m? ? ? ? ? 2222 2 2 5 2 2 9 0 2 9 3 3 . 6 0172t TFNd ?? ? ? 22 ta n 29 33 .6 0 ta n 20 10 67 .7 4rtF F N?? ? ? ? ? ? 22 2 9 3 3 . 6 0 3 1 2 1 . 8 7c o s c o s 2 0tn F ?? ? ?? 3 初步確定軸的最小直徑 先按式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取 A0=112，于是得 33 2m in 0 2 3 . 2 51 1 2 3 3 . 1 41 2 5 . 4 9Pd A m mn? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）擬訂軸上零件的裝配方案如下圖 20 （圖 1） 大齒輪 從右裝入 軸肩 軸套 鍵 右軸承 從右裝入 軸套 軸承蓋 過盈 小齒輪 從左裝入 軸套 軸肩 鍵 左軸承 從左裝入 軸承蓋 軸套 過盈 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸 的各段直徑和長度。 1）、初步選擇滾動軸承。普通圓柱齒輪減速器常選用深溝球向心軸承。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸的制造和軸系零件的裝拆，并有利于提高其疲勞強度。參照小齒輪直徑 d1=82mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取 0 基本游隙、標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承 6007，其尺寸為 3 5 6 2 1 4d D B? ? ? ? ? 故， dAB=dFG=35mm,而 lAB=lEF=47mm. 右端滾動軸承采用軸套進行軸向定位。由手冊上查得 6007 型軸承的定位軸肩高度 h=3，因此取軸套直徑 41mm. 2)取安裝小齒輪處的軸段 BC 的直徑 dbc=42mm，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 87mm，為 了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，故取 lbc=84mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h? ，故取 h=3 則軸環(huán)處的直徑 dcd=48mm,軸環(huán)寬度 b? ，取 lcd=12mm。 3）取安裝大齒輪處的軸段 EF 的直徑 dEF=44mm，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪 輪轂的寬度為 56mm，為 了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，故取 lDE=53mm。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 h? ，故取 h=6mm. 21 則軸環(huán)處的直徑 dEF=56mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 5 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角為 C2，各軸肩處的圓角半徑軸零件工作圖。 6．求軸上的載荷 首先，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖（見圖 a）。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取 a 的值，對于 6007 深溝球軸承，由手冊中查得 a=14mm。因此，作為簡支梁的軸的支撐跨距應(yīng)為軸的全長，即 243mm。 根據(jù)軸的計算簡圖，作出軸的彎距和扭距圖（見軸的受力分析圖 a）。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎距圖中可以看出截面 b、 c 是軸的危險截面，現(xiàn)計算截面 b、 c 處的MH， MV 及 M 的值列于下表： ○ 1 垂直支反力 1 2 3 2 311 2 3() 2 2 3 9 . 6 6 1 2 7 1 0 6 7 . 7 4 4 1 9 9 0 . 3 6243rrNV F L L F LFNL L L?? ? ? ?? ? ??? 2 1 2 1 2 2 3 9 .6 6 1 0 6 7 .2 4 9 9 0 .6 3 1 8 1 .7 9NV r r NVF F F F? ? ? ? ? ? ?N 彎矩： 1 1 1 99 0. 36 0. 11 6 11 4. 88a V NVM F L N m? ? ? ? ? ? 2 2 3 1 8 1 .7 9 0 .0 4 1 7 .4 5 3 3 9 .a V NVM F L N m? ? ? ? ? 據(jù)此作出豎直垂直面內(nèi)的彎矩圖見圖（ b） ○ 2 水平面支反力 1 2 3 2 311 2 3() 6 1 5 3 . 4 1 1 2 7 2 9 3 3 . 6 0 4 1 3 7 1 0 . 9 4243ttNH F L L F LFNL L L?? ? ? ?? ? ??? 2 1 2 1 6 1 5 3 .4 1 2 9 3 3 .6 0 3 7 1 0 .9 4 5 3 7 6 .0 7NH t t NHF F F F N? ? ? ? ? ? ? 彎矩： 1 1 1 37 10 .9 4 0. 11 4 42 3. 04 7 .a H NHM F L N m? ? ? ? ? 2 2 3 5 3 7 6 .0 7 0 .0 4 1 2 2 0 .4 1 8 .a H NHM F L N m? ? ? ? ? 據(jù)此作出豎直垂直面內(nèi)的彎矩圖見圖（ b） ○ 3 合成彎矩 小齒輪截面 2211 4 3 8 . 3 6 .a H a VaM M M N m? ? ?小 大齒輪截面 22 2 2 0 . 5 4 3 .a H a VaM M M N m? ? ?大 22 ○ 4 做扭矩圖（ b） 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F FNH1= ，F(xiàn)NH2= FNV1= ，F(xiàn)NV2= 彎矩 M M1aH== M1aV= ，M2aV= 總彎矩 Ma 小 = Ma 大 = 扭矩 T T2= 軸Ⅰ設(shè)計計算 PⅠ ，轉(zhuǎn)速 nⅠ 和轉(zhuǎn)矩 TⅠ 由前一部分可知： PⅠ =； NⅠ =384r/min； TⅠ =87400n/mm .求作用在齒輪上的力 2 高速 級小齒輪的分度圓的分度圓直徑為 1 1 1 2. 0 28 56td m Z m m? ? ? ? ? 1112 2 8 7 4 0 0 3 1 2 1 . 4 256t TFNd ?? ? ? 11 t a n 31 21 .4 2 t a n 20 11 36 .1rtF F N?? ? ? ? ? ? 11 3 1 2 1 . 4 2 3 3 2 1 . 7 4c o s c o s 2 0tn F ?? ? ?? 圓周 力 Ft1，徑向力 Fr1的方向如圖所示 Ft1Fr1L1 L2 23 3 初步確定軸的最小直徑 先按式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取 A0=112，于是得 33m i n 0 3 . 3 81 1 2 2 3 . 1 2384Pd A m mn? ? ? ?ⅠⅠ 輸入軸的最小直徑顯然是安裝滾動軸承處的直徑。為了使所選取滾動軸承的孔相適應(yīng)，故需同時選取滾動軸承型號。 普通圓柱齒輪減速器常選用深溝球向心軸承。由于齒輪直徑 d=56mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取 0 基本游隙、標(biāo)準(zhǔn) 精度級的深溝球軸承 6006，其尺寸為 3 0 5 5 1 3d D B? ? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）擬訂軸上零件的裝配方案如下圖 （圖 1） 右軸承 從右裝入 軸肩 軸承蓋 過盈 左軸承 從左裝入 軸承蓋 軸間 過盈 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 1）、初步選擇滾動軸承。普通圓柱齒輪減速器常選用深溝球向心軸承。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸的制造和軸系零件的裝拆，并有利于提高其疲勞強度。參照小齒輪直徑 d1=36mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取 0 基本游隙、標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承 6006，其尺寸為 3 0 5 5 1 3d D B? ? ? ? ? 故， dAB=dEF=30mm,而 lAB=lEF=13mm. 右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊上查得 6006 型軸承的定位軸肩高度 h=3，因此取軸肩直徑 36mm. 24 3）根據(jù)中間軸以及裝配的要求，取 lBC=，根據(jù)左端的軸承的要求， dBC=36mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 軸Ⅲ設(shè)計計算 1． 求輸出軸上的功率 PⅢ ，轉(zhuǎn)速 nⅢ 和轉(zhuǎn) 矩 TⅢ 由前一部分可知： PⅢ =； NⅢ =41r/min； TⅢ =748870n/mm 低速級 大 齒輪的分度圓的分度圓直徑為 1 1 1 2 .0 1 2 5 2 5 0td m Z m m? ? ? ? ? 2112 2 7 4 8 8 7 0 5 9 9