【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)果 燕山大學課程設計說明書 第 14 頁 共 38 頁 設計及計算過程 )]631251([c os)]11([21???????? ?? ? zz a a n1 ????? ?????? zd ????? ??? ??? 齒間載荷分配系數(shù) ??K s） 修正區(qū)域系數(shù) ?HZ t） 修正重合度系數(shù) 因 ?? 1,取 ?? =1 ， 11 ??? ?? ?Z u） 修正螺旋角系數(shù) os ?? ??Z v） 修正小輪分度圓直徑 d1 mmZZZKZZZKddHH339。39。39。39。139。13??????????????? w） 計算法向模數(shù) mmmmzdm n os139。1 ?????? ? ，所以合理 x） 計算分度圓直徑 d1=mm d2=mm da1= da2=mm df1=mm df2=mm b1=70mm b2=65mm 公式引自《機械設計》第89 頁 ~93頁 燕山大學課程設計說明書 第 15 頁 共 38 頁 設計及計算過程 mmmzd n s 325co s11 ???? ?? mmmzd n 0 s 363co s22 ???? ?? y） 齒頂圓直徑 da1=d1+2mha*=+6= da2=d2+2mha*=+6= z） 齒根圓直徑 df1=d12m(hf*+c*)=3= df2=d22m(hf*+c*)=3= a） 齒寬 mmbmmb mmdb d 7065 12 1 ?? ?????取 3）按齒根彎曲疲勞強度校核 ? ?11 1 1 112F F a S a FnKT Y Y Y Yb d m ?????? ? ?12 2 2 212F F a S a FnKT Y Y Y Yb d m ?????? a) 重合度系數(shù) 7 0 ????? ?? ?Y b) 螺旋角系數(shù) ????????? ?? ??Y 結(jié)果 ][ FF ?? ? 主要參數(shù)： Y? = Y? = zV1= zV2= YFa1= YFa2= YSa1= YSa2= a 390σFlim2MP? a 450σFlim1MP? KFN1=KFN2=1 SH=1 燕山大學課程設計說明書 第 16 頁 共 38 頁 設計及計算過程 計算當量齒數(shù) o s/63c o s/ o s/25c o s/ 33123311???? ???? ??ZZ ZZ VV c) 查取齒形系數(shù) YFa1=2. 53， YFa2= d) 查取應力集中系數(shù) YSa1=， YSa2= e) 計算彎曲疲勞許用應力 ［σ F］ =KFNσ Flim/SH 彎曲疲勞極限應力 σ Flim1=450MPa，σ Flim2=390MPa 查取壽命系數(shù) 由 N1 = 107 72 10?N 得 KFN1=KFN2=1 安全系數(shù) SH=1 (取失效概率為 1%) 則 ［σ F1］ =1 450/1=450MPa ［σ F2］ =1 390/1=390MPa f) 代入公式計算彎曲應力 ][93 1. 6 612 32 9011FaFMP ???????????? ][ 22FaFMP ???? ???? 故設計合理。 結(jié)果 F1 450MPa? ?［ ］ F2 390MPa? ?［ ］ F1=93MPa F2=Pa 斜齒輪的設計合理 燕山大學課程設計說明書 第 17 頁 共 38 頁 設計及計算過程 參數(shù)整理于下表： a 1Z 2Z mn β 1d 2d 1b 2b q ? 第一級 120mm 2 30 mm 50 mm 189mm 70 44 mm 6 176。 第二級 140 mm 25 63 3mm 176。 mm mm 70mm 65mm 四．軸的設計和計算 軸的材料選用常用的 45 鋼 當軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應力確定軸徑 d， 計算公式為： 3nPCd ?? 考慮到各軸均有彎矩，取 C=112，初算軸 頭直徑 mmdmmdmmd7 6 1 1 27 8 1 1 29 1 09 8 1 1 2333231????????? 考慮到Ⅰ軸與電機軸相聯(lián)接和 Ⅲ 軸要與帶輪聯(lián)接， d1和 d3應增大3％，且初算直徑 d1 必須與聯(lián)軸器孔相匹配及 d3 必須和聯(lián)軸器孔相匹配；Ⅱ軸直接與軸承配合，考慮軸承為標準件，軸徑需以 0,5 結(jié)尾；所以初 結(jié)果 軸的計算公式和有關數(shù)據(jù) 皆引自《機械設計》第 137頁~ 第 153頁 軸的材料選用常用的45 鋼 燕山大學課程設計說明書 第 18 頁 共 38 頁 設計及計算過程 定 mmd 141 ? ， mmd 302 ? ， md 353? 2．軸的結(jié)構(gòu)設計 軸的軸向尺寸： 軸肩 分定位軸肩與非定位軸肩；定位軸肩軸徑 變化（ 6~8） mm；非定位軸肩軸徑變化（ 1~3） mm。綜合考慮，聯(lián)軸器孔徑、標準軸承孔徑、密封圈高度，所以取軸徑尺寸如圖所示。 軸的徑向尺寸：軸上安裝傳動零件的軸段長度是由所裝零件的輪轂 寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應留有距離 L，以保證零件端面與擋油板接觸起到軸向固定作用，一般可取 L=（ 1~3） mm。軸上的鍵槽在靠近軸的端面處的距離?。?1~3） mm，靠近軸肩處的距離應 ?。?5~7）mm，軸承透蓋處外伸軸長?。?15~20） mm。 1) Ⅲ（輸出）軸的初步 設計如下圖： 裝配方案：左端，聯(lián)軸器，軸承透蓋， 深溝球 軸承， 套筒 依次從軸的左端向右安裝；右端，軸承端蓋， 深溝球 軸承， 套筒 ，低速級大齒輪，依次從軸的右端向左 安裝 。 尺寸設計方案： r) 軸段 ① 的設計 軸段 ① 上安裝聯(lián)軸器，此段設計應與聯(lián)軸 s) 器的設計同步，選用剛性固定式聯(lián)軸器，選聯(lián)軸器 GY5Y 型，其中其輪轂孔直徑為 35mm，軸孔長度 82mm，相應的軸段 ① 的直徑 d=35mm，其長度小于轂孔長度，取 82mm。 t) 軸段 ② 設計 確定軸段 ② 的軸徑需考慮聯(lián)軸器的軸向定位 u) 及密封圈的尺寸，所以綜合考慮其他零件取 42mm。 v) 軸段 ③ 的設計 軸段 ③ 上安裝軸承，考慮到大齒輪的軸向 w) 力的存在，選用角接觸球軸承，其直徑應既便于軸承安裝，又應符合軸承內(nèi)徑系列，現(xiàn)暫取軸承為 7209C 其內(nèi)經(jīng)為 45mm，外徑為 85mm, 軸向?qū)挾葹?19mm。故選 軸徑為 45mm，由于大齒輪的圓周速度 大于 2m/s，故軸承采用 油 潤滑，為補償箱體的 結(jié)果 燕山大學課程設計說明書 第 19 頁 共 38 頁 設計及計算過程 鑄造誤差，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁的距離 x) mm5?? ，故取軸的第三段為 37mm。 軸段 ② 的長度設計 軸段 ② 的長度除與軸上零件有關外， 還與軸承座寬度和軸承端蓋等零件有關，軸承端蓋連接螺栓為 GB/T M10 15,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑。為使輪轂半徑不與端蓋上的螺栓的拆裝發(fā)生干涉，故取聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為15mm，壁厚及軸承旁螺栓同前，所以軸段 ② 的軸向長度 為 57mm 軸段 ⑥ 的尺寸設計 軸段 ⑥ 上安裝的是軸承，同一根軸上 安裝的是同一型的軸承，所以該軸段的軸徑 45mm，小齒輪 距箱體內(nèi) 壁距離取為 10mm, 所以軸長 37mm 軸段 ⑤ 的尺寸設計 軸段 ⑤ 上安裝大齒輪，為便于齒輪 安裝，所以 軸徑取為 47mm， 根據(jù)齒寬 64mm， 該軸段的軸向距離為60mm 軸段 ④ 的徑向距離 該軸段為 齒輪提供定位，所以 軸徑為 53mm 由輸出軸軸承處軸的直徑 d=45mm,查《機械設計指導手冊》得到應使用軸承型號為 7209C， a=， B=19mm。 三、初定輸出軸的校核： 螺旋角： ?? ? 分度圓直徑： mmmzd n s 325co s31 ????? ? 結(jié)果 d1=35mm d2 =42mm d3=45mm d4=53mm d5 =47mm d6=45mm l1=82mm l2 =57mm l3=37mm l4=82mm l5 =60mm 燕山大學課程設計說明書 第 20 頁 共 38 頁 設計及計算過程 mmmzd n 0 s 363co s42 ????? ? 大齒輪受力： 轉(zhuǎn)矩： 2T =301890Nmm 圓周力： NdTF t 3 0 1 0 03 0 1 8 9 022 22 ???? 徑向力： NFF tr 1 1 6 s 20t an3 0 1 2co st an ?? ???? ?? 軸向力： NFF ta 1 0 6 a n3 0 1 2t a n ????? ? i） 計算軸承反力 水平面：NxR ?????? NxR ? 垂直面： NyR 0 1 21 ??? NyR 22 ? j） 畫出水平面彎矩圖 Mxy，垂直面變矩 Mxz 圖，和合成彎矩22xy xzM M M??圖 k ） 畫 出 軸 的 轉(zhuǎn) 矩 T 圖， T=301890Nmm R 1 xR 1 yR 2 xR 2 yF r F aF t l6=37mm 結(jié)果 ?? ? 2T =301890Nmm NF 3012t ? NF 1162r ? NF 1064α ? NR ?NR ?燕山大學課程設計說明書 第 21 頁 共 38 頁 設計及計算過程 R 1 xR 1 yF rF a1 5 4 7 2 . 8 81 2 2 1 1 2 . 2 8水 平 方 向 彎 矩 圖 R 1 yR 2 yF t1 0 6 8 8 1 . 5 9豎 直 方 向 彎 矩 圖 合 成 彎 矩 圖1 6 2 2 8 0 . 8 7 71 0 7 9 9 5 . 7 6 轉(zhuǎn) 矩 圖T = 3 0 1 8 9 0a T = 8 4 2 2 7 . 1 3 l） 軸材料為 45 剛，調(diào)制處理，查得 650b Mpa? ? ， 360s Mpa? ? ， 用插值法查得 結(jié)果 NR ? NR ?