【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 222 3 3 7 1 .1c o s c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。9 2 3 2 8 4 .4c o s c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。nnzmd mmzmd mm???? ? ???? ? ?? （ 4）計(jì)算齒輪寬度 1 1 71 .1 71 .1db d mm?? ? ? ? 圓整后取 2 71B mm? 1 76B 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) 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) ?? 3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 12 mmd mm?? 1 76B mm? 2 71B mm? ? 12vzz ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 17 121223 2 5 .1 7( c o s ) ^ 3 ( c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。) ^ 392 1 0 0 .6 9( c o s ) ^ 3 ( c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。) ^ 3vvzzzz??? ? ??? ? ?? 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 440FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 425FE 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 ? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 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 4 4 0 2 7 6 .5 71 .40 .9 2 4 2 5 2 7 9 .2 91 .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 ? ?2 ( c o s ) ^ 2^ 2 ^ 3 F a S aFFdnK TY Y Yzm?????????進(jìn)行校核 ? ?111112 ( c o s ) ^ 2^ 2 ^ 32 2 .3 9 9 7 3 4 8 0 .8 8 ( c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。) ^ 2 2 .6 2 1 .5 9 6 8 .9 41 2 3 ^ 2 1 .6 3 1 3 ^ 3F a S aFdnFKTY Y YzmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ?12 7 9FFMPaMPa???? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 18 ? ?221222 ( c o s ) ^ 2^ 2 ^ 32 2 .3 9 9 7 3 4 8 0 .8 8 ( c o s 1 3 5 9 39。 5 6 39。39。) ^ 2 2 .1 8 1 .7 9 6 4 .5 81 9 2 ^ 2 1 .6 3 1 3 ^ 3F a S aFdnFKTY Y YZmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。 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(jí)小圓錐齒輪的分度圓半徑為 ? ?1 F MPa? ??? ? ?1 F MPa? ??? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 1 11( 1 ) ( 1 ) 3 25 ( 1 ) R t Rd d m Z m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 而 12112 32 .7 3 10 ^ 3 2 1045ta n c os 10 45 ta n 20 c os 72 13 39。 42 39。39。 11 6ta n sin 10 45 ta n 20 sin 72 13 39。 42 39。39。 36 2tmrtatTFNdF 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 1045116362traFNFN??? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 19 圖二 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)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 303 .2 9m in 1 6 .8 9960d 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(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 min 16 .89d mm? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 20 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 32730 42549c 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 160000N mm? ，半聯(lián)軸器的孔徑 1 20d mm? ，故取 12 20d mm? ? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 52L mm? ，半聯(lián)軸器與軸 配合的轂孔長(zhǎng)度為 38mm。 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 42549caT N mm?? 12 20d mm? ? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)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(zhǎng)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 27d mm? ? 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)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 27d 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)》 23 27d mm? ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 21 表 157 中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的 單列圓錐滾子軸承 30306，其尺寸為 30 72 20 .75d D T mm mm mm? ? ? ? ?， 3 4 5 6 30d d mm????，而34 mm? ? 。 這對(duì)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 30306 型 軸承的定位軸肩高度 mm? ，因此取 45 37d mm? ? 3）取安裝齒輪處的軸段 67 的直徑 67 25d 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 5619l 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(duì)軸承添加潤(rùn)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? ? 。 6） 由于 2baLL? ，故取 45 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 87b h mm mm? ? ? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 50mm，同時(shí)為保 3 4 5 630ddmm???? 34 mm? ? 45 37d mm? ? 67 25d mm? ? 5619l mm? ? 2350l mm? ? 67 70l mm? ? 45 mm? ? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hk ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)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 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 22 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(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 2^ 2 ( ) ^ 2 6 4 . 7 1 ^ 2 ( 0 . 6 3 2 . 7 3 ) ^ 2 2 5 . 0 50 . 1 0 . 0 3 ^ 3ca 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? ? ? ?1160 , 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) 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1 ? 1 ? 2 ? 2 ? 彎矩 M N m?? 1 N m?? 2 N m 總彎矩 64. 71 ^ 2 5 ^ 2 64. 84M N m? ? ? ? 扭矩 T 2 N m?? MPa? ? ? ?1ca???? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 抗彎截面系數(shù) ^ 3 30 ^ 3 2700 ^ 3W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) ^ 3 30 ^ 3 5400 ^ 3TW d m m? ? ? ? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 2700 ^ 3W mm? 54 00 ^ 3TW mm? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 23 64840M N mm?? 截面 5 上的扭矩 2T 為 2 32730T N mm?? 截面上的彎曲應(yīng)力 64840 2 4 .0 12700b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 2 32730 6 .0 65400TTT M P aW? ? ? ? 軸 的 材 料 為 45 鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 處 理 。 由 表 151 查得11640 , 275 , 155B M Pa M Pa M Pa? ? ???? ? ?。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表32 查取。因 ?? ， 37 ?? ，經(jīng)插值后查得 , ?????? 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 32 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 64840M N mm?? 2 32730T N mm?? MPa? ? MPa? ? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 1 ( 1 ) 1 0 . 8 2 ( 1 . 9 3 1 ) 1 . 7 61 ( 1 ) 1 0 . 8 5 ( 1 . 5 5 1 ) 1 . 4 7kq? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 32 的尺寸系數(shù) ?? ? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 。 軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 1 24 軸未經(jīng)表