【文章內(nèi)容簡介】 aS YYF XNFF 1129022][ 1lim1 ?????? ?? 12 MP aMP aS YYF XNFF 1122022][ 2lim2 ?????? ?? 齒形系數(shù) 1FaY 、 2FaY 由圖 919，取 1FaY = 2FaY = 應(yīng)力修正系數(shù) 1saY 、 2saY 由圖 920，取 1saY = 2saY = 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（ 917），齒根彎曲應(yīng)力 ?? YYYmbd TK saFaFF 111 11 2? MP 4 ????? ???? ][149 1FMPa ??? ][ 211 2212 FsaFa saFaFF MP aYY YY ??? ??????? 第二級齒輪傳動設(shè)計 ⑴ 選材料、確定初步參數(shù) ① 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS ② 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 28，則 大齒輪的齒數(shù)為 28 5=140 ③ 齒數(shù)比即為傳動比 528140??i ⑵ 選擇尺寬系數(shù) d? 和傳動精度等級情況，參照相關(guān)手冊并根據(jù)以前學(xué)過的知識選取 d? =2/3 初估小齒輪直徑 1d =84mm，則小齒輪 的尺寬為 mm5684321 ????? db d? 齒輪圓周速度為： 13084100060 21 ?? ???? ??? ?? ndv 參照手冊選精度等級為 9 級。 ⑶ 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 1T 13 561361 ????????? NnPT ⑷ 確定重合度系數(shù) ?Z 、 ?Y ：由公式可知重合度為 )1401281( ?????? 則由手冊中相應(yīng)公式可知： ????? ??Z 68 ??? ??Y ⑸ 確定載荷系數(shù) HK 、 FK 確定使用系數(shù) AK ：查閱手冊選取使用系數(shù)為 AK = 確定動載系數(shù) vK ：查閱手冊選取動載系數(shù) vK = 確定齒間載荷分布系數(shù) HaK 、 FaK ： 51 1 NNdb TKb FK AtA ??? ????? ??? 則 11 22 ??? ?ZK Ha 68 11 ??? ?YK Fa 載荷系數(shù) HK 、 FK 的確定，由公式可知 ????????? ?? HVAH KKKKK ???? HaFaHF KKKK 齒面疲勞強(qiáng)度計算 ⑴ 確定許用應(yīng)力 ][H? ①總工作時間 ht ，假設(shè)該彎曲機(jī)的壽命為 10 年，每年工作 300 天，每天工作 8個小時，則： hth 1 2 0 0 083 0 05 ???? ②應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1N 、 2N 14 ????311111 )(60 i hhiihv ttTTtrnNN )(1202175160 ?????????? ?? 67122 ?????? uNNN v ③壽命系數(shù) 1nZ 、 2nZ ，查閱相關(guān)手冊選取 1nZ =、 2nZ = ④接觸疲勞極限?。?MPah 7601lim ?? 、 MPah 7602lim ?? ⑤安全系數(shù)?。?1?hS ⑥許用應(yīng)力 ][ 1h? 、 ][ 2h? MP aS Zh nHh ][ 2l i m1 ???? ?? MP aS Zh nHh ][ 2l i m2 ???? ?? ⑵ 彈性系數(shù) EZ 查閱機(jī)械設(shè)計手冊可選取 MPaZE 190? ⑶節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 查閱機(jī)械設(shè)計手冊可選取 ?HZ ⑷求所需小齒輪直徑 1d 3 211 )][(12hhedh ZZZuuTkd ?? ??????? 3 25 ) (532 )15( ???? ?????? ? 與初估大小基本相符。 ⑸確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 中心距 a ： 2 102 )15( ????a 圓整中心矩取 252mm 模數(shù) m：由中心矩 a 及初選齒數(shù) 1Z 、 2Z 得： 15 314028 25222 21 ?????? ZZ am 分度圓直徑 1d , 2d mm8428311 ???? mzd mm4 2 01 4 0322 ???? mzd 確定尺寬：取大齒輪尺寬為 mm5632841 ???b 小齒輪尺寬取 mm602 ?b 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗算 ⑴ 求許用彎曲應(yīng)力 ][F? ① 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1FN 、 2FN hhiiihF ttTTtrnN ???31111 )(60 )(1202175160 ?????????? ?? 6712 ?????? uNN FF ② 壽命系數(shù) 1nY 、 2nY ，查閱相關(guān)手冊選取 11?nY 、 12?nY ③ 極限應(yīng)力取： MPaF 2901lim ?? 、 MPaF 2302lim ?? ④ 尺寸系數(shù) XY ：查閱機(jī)械設(shè)計手冊選，取 ?XY ⑤ 安全系數(shù) FS ：參照表 913，取 ?FS ⑥ 需用應(yīng)力 ][ 1F? 、 ][ 2F? 由式（ 920），許用彎曲應(yīng)力 MP aMP aS YYF XNFF 1129022][ 1lim1 ?????? ?? MP aMP aS YYF XNFF 1123022][ 2lim2 ?????? ?? ⑵齒形系數(shù) 1FaY 、 2FaY 由圖 919，取 16 ①應(yīng)力修正系數(shù) 1saY 、 2saY 由圖 920，取 ?saY ?saY ②校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（ 917），齒根彎曲應(yīng)力 ?? YYYmbd TK saFaFF 111 11 2? MP 5 ????? ???? ][313 1FMPa ??? ][297 211 2212 FsaFa saFaFF MP aMP aYY YY ??? ??????? 軸的校核 一軸的校核 軸直徑的設(shè)計式 ][ 333 6 ????? nPCn Pd ? ⑴ 按當(dāng)量彎矩法校核軸的強(qiáng)度 ①設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 17 圖 31 軸的受力轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 ②求作用在軸上的力如表 31，作圖如圖 31c 表 31 作用在軸上的力 垂直面（VF ） 水平面（ hF ） 軸承 1 NF 122 ? NF 8914 ? 齒輪 2 NFBV 1367? NFAH 498? 軸承 3 NF 4761 ? NF 15703 ? 18 帶輪 4 0?VF NFBH 1056? ③ 求作用在軸上的彎矩如表 32，作出彎矩圖如圖 32d、 32e 表 32 作用在軸上的彎矩 垂直面（VM ） 水平面（ hM ） Ⅰ截面 mm13081091 ????? NFtM V 好像少負(fù)號 mm9 7 1 1 91 0 91 ?????? NFM CH 合成彎矩 mm97128Nmm)97119()1308( 221 ????? NM Ⅱ截面 mm10534831312204498 ?????? NM v I I mm152 0 41 3 6 73 1 38 9 1 ?????? NM HI I 合成彎矩 mm1 0 5 3 6 3mm)15()1 0 5 3 4 8( 22 ????? NNM II ④作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 32f。 ⑤作出當(dāng)量彎矩圖如圖 32g，并確定可能的危險截面Ⅰ、Ⅱ如圖 32a。并算出危險截面的彎矩如表 33。 表 33 截面的彎矩 Ⅰ截面 mm105431)(22 ???? NTMM IeI ? Ⅱ截面 mm1 0 6 1 6 0)(22 ???? NTMM IIe I I ? ⑥確定許用應(yīng)力 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得 MPab 650?? 。用插入法查表得 MPab ][ 0 ?? ， MPab 60][ 1 ??? 。 ][01 ??? ???? ⑦校核軸徑如表 34 表 34 驗算軸徑 Ⅰ截面 mm66mm26][ 111 ??? ? beMd ? 19 Ⅱ截面 mm48mm26][1???? be IIII Md ? 結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。 ⑵ 軸的剛度計算 ?? ? ?? ? ????? 7 11 7 140 i Pi iini i Pi iiPi ii I LTI LTI LTG? 25120212 411 ?? dI P ? 52088832 422 ?? dI P ? 83436232 433 ?? dI P ? 12 717 0032 444 ?? dI P ? 18 618 9632 455 ?? dI P ? 83436232 466 ?? dI P ? 25120212 477 ?? dI P ? 16481232 488 ?? dI P ? )164812 95251200 59834362 271861 8961571271 70040834362 53520888 27251200 30( ????????? ?? 所以軸的剛度足夠。 三軸的校核 軸直徑的設(shè)計式 ][ 333 6 ????? nPCn PdT? 20 ⑴ 按當(dāng)量彎矩法校核軸的強(qiáng)度 設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 ① 軸的受力簡圖如圖 33a 21 圖 33 軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖 1） 求作用在軸上的力如表 35，并作圖如圖 33c 22 表 35 作用在軸上的力 垂直面（VF ） 水平面（ hF ） 軸承 1 NF 16273 ? NF 83621 ? 齒輪 NFBV 2381? NFAH 867? 軸承 2 NF 7544 ? NF 126193 ? 曲軸 0?VF NFBH 21848? ②計算出彎矩如表 36，并作圖如圖 33d 表 36 軸上的彎矩 垂直面（VM ） 水平面（ hM ） Ⅰ截面 1 4 8 2 ?????? NFpM V mm1 6 1 8 0 4 9 31 ???? NFM CH 合成彎矩 mm1 6 4 0 0 0 0 Nmm)1 6 1 8 0 4 7()3 1 4 8 2 4( 221 ????? NM Ⅱ截面 mm1 8 9 2 7 2 ?? NM V II 1 5 4 6 7 5 ?? NM H II 合成彎矩 mm3 1 6 0 0 0 0 Nmm) 1 5 4 6 7 5()1 8 9 2 7 2( 22 ????? NM II ③作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 33f ④作出當(dāng)量彎矩圖如圖 33 g，并確定可能的危險截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的彎矩 如表 7 表 37 危險截面的彎矩 Ⅰ截面 mm1 6 4 0 0 0 0)( 22 ???? NTMM IeI ? Ⅱ截面 mm3 1 6 0 0 0 0)( 22 ???? NTMM IIe I I ? ⑤確定許用應(yīng)力 23 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得 MPab 650?? 。用插入法查表得 MPab ][ 0 ?? ， MPab 60][ 1 ??? ][ ][ 01 ??? ???? ⑥校核軸徑如表 38 表 38 校核軸徑 Ⅰ截面 ][ 1 ??? ? beII Md ? Ⅱ截面 ][ 1 ??? ? be I III Md ? 結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。 ⑵ 軸的剛度計算 ?????? ????? 7171410 i Piiii Piiini Piii I LTI LTI LTG? ??? 所以軸的剛度足夠 鍵的校核 . 平鍵的強(qiáng)度校核 ⑴ 鍵的選擇 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來選擇。選擇時應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對中性要求， 是否要求軸向固定，聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動及滑動距離長短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸 (鍵寬 b 鍵高 h)與長度 L。鍵的橫截面尺寸 b h 依軸的直徑 d 由標(biāo)準(zhǔn)中選取。鍵的長度 L 一般可按輪轂的長度選定，即鍵長略短