【文章內(nèi)容簡介】 ?K? ?Ka ?K ?ZH MPaZ E ? ??a ?Z? 17 查表 得， ?YFa ?YFa 查表 得， ?YSa ?YSa 因 ??a 得 ??? ?? aY ? ??? ? FSaFanF YYYmdTb K ??122 M P aF 3 ??? M P aM P ab K YY YYYYYmd TSaFaSaFaFSaFanF 2 1 721122122122 ???? ?? ? 大小輪齒彎曲疲勞強度滿足要求 mmd 1201? mmd 3962 ? mma dd 2 5 82 21 ??? 計算齒輪傳動的其他尺寸 齒頂高 ah = ah? m=1 4=4mm 齒根高 fh =? ?ah c m??? =（ 1+） 4=5mm 全齒高 h= ah + fh =4+5mm=9mm 頂隙 c =c? m= 4=1mm 齒頂圓直徑 3ad= 3d +2 ah =120+8mm=128mm 4ad= 4d +2ah =395+8mm=403mm 齒根圓直徑3fd= 4d － 2 fh =12010=110mm m=4 mmd 1201? mmb 1202 ? ?YFa ?YFa ?YSa ?YSa M P aF 3 ??? mma 258? ah =4mm fh =5mm h=9mm 18 4fd= 4d － 2fh =395－ 10=385mm 齒輪作用力的計算 ⑴高速級齒輪傳動的作用力 已知高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T =126130N? mm 轉(zhuǎn)速 1n =343r/min 螺旋角 ? = 小齒輪左旋，大齒輪右旋， 小齒輪直徑 1d =80mm ①齒輪 1 的作用力 圓周力 Ft1 = 112Td = 801261302? N= 徑 向 力 為 ?c ostan11 aFF ntr ?= o s 20ta n ??? 軸向力 ?tan11 FF ta ? = ? = ② 齒輪 2 的作用力 從動齒輪 2 各個力與主動齒輪 1 上相應(yīng)的力大小相等，作用力方向相反。 ⑵低速級齒輪傳動的作用力 已知條件低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 2T =545180N mm 轉(zhuǎn)速 2n =小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑為 3d =120mm ①齒輪 3 的作用力 圓周力 NdTFt 5451802323 2 ???? = 徑向力 NaFF ntr 3 0 720ta 0 8 6ta n33 ????? ②齒輪 4 的作用力 從動齒輪 4 各個力與主動齒輪 3 上相應(yīng)的力大小相等，作用力方向相反。 8中間軸的設(shè)計計算 已知條件 c =1mm 3ad=128mm 4ad=403mm 3fd=110mm 4fd=385mm NFt ? NFr ? NFa ? 19 中間軸傳遞的功率 2P =，轉(zhuǎn)速 2 rn ?，齒輪 2 分度圓直徑 2d =360mm， mmd 1203 ? 齒輪寬度 2b =80mm， 3b =125mm 選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由表 826選常用的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 初算軸徑 查表 63 得 C=103~126，現(xiàn)取 C=110， mmNPCd 10 33m i n ??? 結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖 ⑴ 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸不長，故軸承采用兩端固定方式。然后，按軸上零件的安裝順序，從 mind 處開始設(shè)計 ⑵ 軸承的選擇與軸段 ①及軸段⑤的設(shè)計 該段軸段上安裝軸承，其設(shè)計應(yīng)與軸承的選擇同步進行，選擇深溝球軸承。軸段①、⑤上安裝軸承，其直徑既應(yīng)便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)經(jīng)系列。暫取軸承為 6209，由表 111得，軸承內(nèi)徑 d=45mm，外徑 D=85mm，寬度 B=19mm，定位軸肩直徑 ad =52mm，外徑定位直徑 mmd in ? 20 aD =78mm，對軸的力作用點與外圈大端面的距離 3a = 通常一根軸上的兩個軸承取相 同的型號，則 5d =45mm ⑶軸段②和軸段④的設(shè)計 軸段②上安裝齒輪 3，軸段④上安裝齒輪 2，為便于齒輪的安裝，2d 和 4d 應(yīng)分別略大于 1d 和 5d ，可初定 2d = 4d =50mm 齒輪 2 輪轂寬度范圍為（ ~） 2d =~75mm，取其輪轂寬度與齒輪寬度 2b =70mm相等，左端采用軸肩定位，右端次用套筒固定。由于齒輪 3 的直徑比較小，采用實心式，取其輪轂寬度與齒輪寬度3b =125mm 相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 ②和軸段④的長度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪轂略短，故取 2L =123mm， 4L =68mm ⑷ 軸段 ③ 該段為中間軸上的兩個齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（ ~） 2d =~5mm，取其高度為 h=4mm，故 3d =58mm 取 mmL 83 ? ⑸ 軸段 ①及軸段⑤的長度 軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的 距離取為 ? =12mm 齒輪 2 與箱體內(nèi)壁的距離取為 mm132 ?? 齒輪 3 與箱體的內(nèi)壁的距離取為 mm101 ?? 中間軸上兩個齒輪的固定均由擋油環(huán)完成，則軸段 ① 的長度為 mmBL 37211 ??????? 軸段 ⑤ 的長度為 mmBL 46225 ??????? ⑹ 軸上力作用點的間距 mmabLl 8822 3311 ????? mmbbLl 0 82 3232 ???? 由表 111（課程設(shè)計） d=45mm 寬度 B=19 3b =125mm 2L =123mm 4L =68mm mmL 83 ? mm220?B 21 mmabLl 3253 ????? 鍵連接 齒輪與軸間采用 A 型普通平鍵連接，查表得鍵的型號分別為鍵 14 100GB/T 1096— 2020 和鍵 14 60GB/T 1096— 2020 軸的受力分析 (1) 畫軸的受力簡圖 軸 的受力簡圖如圖所示 (2) 計算軸承支承反力 在水平面上為 ? ? 3212232321 ????????llldFllFFxR arr N NFRF rhrx 3 0 1 7 7R 3122 ??????? 式中的負號表示與圖中所畫力的方向相反 mmL 371 ? mmL 465 ? 22 在垂直平面上為 ? ? Nlll lFllFR ttz 18321 313221 ??? ??? NRRR zttz 1 2 1R 1232 ???? 軸承 1 的總支承反力為 NzRxRR 7 5 121211 ??? 軸承 2 的總支承反力為 NzRxRR ??? （ 3）畫彎矩圖 在水平面上， aa 剖面右側(cè) mmNlRM xax ??????? 6 6 8 2 0 8 511 bb 剖面為 mmlRM xbx ???? 0 6 12239。 mmNdFMM abxbx ?????? 1 0 2 92 2239。 在垂直平面 上為 mmNlRM zaz ??? 4 9 4 5 111 mmNlRM zbz ??? 2 4 8 1 532 合成彎矩， aa 剖面左側(cè) mmNMMM azaxa ???? bb 剖面左側(cè)為 mmNMMM azbxb ???? 4482 32239。 bb 剖面右側(cè)為 6922 ??? bzbxb MMM （ 4）畫轉(zhuǎn)矩圖， mmNT ?? 5451802 校核軸的強度 aa 剖面彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小，故 aa剖面為危險截面 求當量彎矩：一般認為低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動循環(huán)變化的?，F(xiàn) 23 選用軸的材料為 45鋼，并經(jīng)過調(diào)制處理。由表 64 中查出與其對應(yīng)的? ? MPa601 ?? b? ，取 ? = ? ? mmNaTMM bvb ????? 522 根據(jù) aa 剖面的當量彎矩求直徑 ? ? mmMd bva 12 ?? ?? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中該處的直徑 mmd 504 ? ，故強度足夠。 校核鍵連接的強度 齒輪 2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 M P ahld Tp 4 2 ??? 查表 67 得 ? ?p? =125~150MPa， ? ?p p???，強度足夠 齒輪 3 處的鍵長于齒輪 2 處的鍵，故其強度也足夠 校核軸承壽命 計算軸承的軸向力 由表 111 查的深溝球軸承 6209 軸承得 rC =31500N ， orC =20500N ， 2aF = ， r2F = N 。r3F =， a3F =0N 因為徑向力方向相反，則選最大的徑向力計算壽命。 ?oraCF ?raFF 利用插值法，計算徑向動載荷系數(shù) X=1，軸向動載荷系數(shù) Y=0. 查表 ?pf ? ? 5 6 9 6 8??? arp YFxFfp 查表 78 該軸承的預(yù)期壽命 1202039。10 ?hL hrh LhCnL 10610 1 2 7 7 3 1106010 ?????????? 故軸承壽命足夠