【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ???????????? ?HEdtt ZTKd ???? mm3 25 539 ???????????? ? ② 計(jì)算圓周速度 v smsmndv t 1 ?? ???? ??? ? ?? ③ 計(jì)算 齒寬 b mmmmdb td ????? ? ④ 計(jì)算齒寬與齒高之比 hb mmd t ? smv 950? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 19 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 模數(shù) mmmmzdm tt ??? 齒高 mmmmmh t ???? ??hb ⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) smv ? ， 7 級(jí)精度，由圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ， 直齒輪， 1?? ?? FH KK ， 由表 102 查得使用系數(shù) 1?AK 由表 104 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，??HK ， 由 ?hb ， ??HK 查圖 1013 得 ??FK ，故載荷系數(shù)5 9 2 ?????? ?? HHvA KKKKK ⑥ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑 mmmmKKddtt 3311 ???? ⑦ 計(jì)算模數(shù) m mmmmzdm ??? mmd ? mmm ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ????????? ][2 21 F SaFad YYzKTm ?? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? ，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? 。 ② 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ， ?FNK ， ③ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?S ， MP aMP aSK FEFNF ][ 111 ???? ?? MP aMP aSK FEFNF ][ 222 ???? ?? ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFvA KKKKK ⑤ 查取齒形系數(shù) 由表 105 查得 ?FaY ， ?FaY ， ⑥ 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105 查得 ?SaY ， ?SaY ， ⑦ 計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY?，并加以比較 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 21 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ， ][ 2 22 ???F SaFa YY ? ， 大齒輪的數(shù)值大。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmYYzKTmFSaFad 1 5 5 ][2 3 2 53 211 ??? ????????????? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)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)，可取彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mmm ? ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mmd ? ，算出小齒輪齒數(shù) ??? mdz ，取 141?z ， 大齒輪齒數(shù) ???? zz ? ，取 432?z ， 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 幾何尺寸計(jì)算 （ 1） 計(jì)算分度圓直徑 mmmmmzd ???? mmmmmzd 0 ???? （ 2） 計(jì)算中心距 mmmmdda 21 ????? mmm ? mmm ? 141?z 432?z mmd 351 ? mmd ? mma ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 22 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 （ 3） 計(jì)算齒輪寬度 mmmmdb d 353511 ???? ? ， 取 mmB 752 ? ， mmB 801 ? 。 由于減速器為同軸式，要求高低速級(jí)齒輪中心距相等。且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的要求。 故高速級(jí)齒輪傳動(dòng)選擇的齒輪與低速級(jí)相同。 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。 高速級(jí) 低速級(jí) 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 傳動(dòng)比 模數(shù) m （ mm） 4 中心距 a （ mm） 264 嚙合角 ? ??20? 齒數(shù) 29 103 29 103 齒寬 B （ mm） 125 120 125 120 直徑 （ mm） 分度圓 116 421 116 412 齒根圓 106 402 106 402 齒頂圓 124 420 124 420 mmB 801 ? mmB 752 ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 23 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸Ⅰ的設(shè)計(jì)計(jì)算 按轉(zhuǎn)矩確定Ⅰ軸的最小直徑 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 功率（ kW ） 轉(zhuǎn)速（ minr ） 轉(zhuǎn)矩（ mN? ） 12 584 作用在軸上的力 高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑 mmd 116? ， NNdTF t 3 ????? ? NNFF tr 2 3 3 8 3tan ?????? ? NNFF tn os os ???? ? 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 153，取 1120 ?A ，于是得 mmmmnPAd 330m in ???? Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 NFt ? NFr ? NFn ? mmd ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 24 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(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 V 帶輪軸向定位， 12 段軸右端需制出一軸肩， mmd 4521 ?? ，故取 23段的直徑是 mmd 5232 ?? 。 V帶輪與軸的配合長(zhǎng)度 mmL 811 ? ，為了保證軸擋圈只壓在 V 帶輪上而不壓在軸的端面上，故 12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 1L 略段些，取 mml 7821 ?? 。按徑取擋圈直徑 mmD 52? 。 ② 初選滾動(dòng)軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故選用圓柱滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) mmd 5232 ?? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組。標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓柱滾 子 軸 承 EN211 ， 其 尺 寸 為 mmmmmmBDd 2110055 ????? ， 故 取mmdd 558743 ?? ?? ，而 mml 2187 ?? 。 右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新》表 查得 EN211型軸承的定位軸肩高度 mmh ? ，因此套筒左端高度為 ，且有 mmd 6476 ?? 。 ③ 取安裝齒輪的軸段 45 的直徑 mmd 6054 ?? ，已知齒輪輪轂的寬度為 125mm，為使套筒端面可靠的壓緊 齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂的寬度，取 mml 12154 ?? ，齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位，右端用軸肩定位， dh ? ，取 mmh 5? ，軸 56段的直徑 mmd 7065 ?? ，軸環(huán)寬度 hb ? ，故取 mml 1065 ?? 。 ④ 軸承端蓋的總寬度為 20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 25 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 的裝拆，取端蓋的左端與 V帶輪右端面間的距離 mmL 30? ，故取 mml 5032 ?? 。 取齒輪距箱體避之間距離 mma 19? ，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距 箱體內(nèi)壁 一段距離， 取 mms 8? ，滾動(dòng) 軸承寬度 mmB 21? ， 則有 mmmmsaBl 52)419821()121125(43 ??????????? ，考慮到軸承承受載荷的對(duì)稱性和高低兩級(jí)的齒輪距離，取 mmmml 29)8211052(76 ?????? 。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 3）軸上零件的周向定位。 V 帶輪與軸的周向定位選用平鍵 mmmmmm 70914 ?? ， V 帶輪與軸的配合為 67rH ，齒輪與軸的周向定位選用平鍵 mmmmmm 1 1 01118 ?? ，為了保證齒輪與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為 67nH ，滾動(dòng)軸承與軸的周定定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6m 。 4）確定軸上圓角和倒角尺寸。 參考表 152，取軸端倒角 ?? 。 軸段編號(hào) 長(zhǎng)度（ mm） 直徑（ mm） 配合說明 1— 2 78 45 與 V帶輪鍵連接配合 2— 3 50 52 定位軸肩 3— 4 52 55 與滾動(dòng)軸承 EN211 配合，套筒定位 4— 5 121 60 與小齒輪鍵連接配合 5— 6 10 70 定位軸環(huán) 6— 7 29 64 定位軸肩 7— 8 21 55 與滾動(dòng)軸承 EN211 配合 總長(zhǎng)度 361mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 26 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 5）軸上載荷的計(jì)算 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定支撐位置并計(jì)算。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 27 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNH ? NFNH ? NFNV ? NF NV ?? 彎矩 M mmNM H ?? mmNM v ??? 3 0 6 9 1 81 mmNM v ??? 1 1 9 6 42 總彎矩 mmNM ?? 3069181 ， mmNM ?? 扭矩 T mmNT ?? 140140 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)表中數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 MP aMP aW TMca )(306918)( 3 2212 ?? ????? ?? ， 已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由 表 151 查得 MPa60][ 1 ??? ，因此][ 1????ca ，故安全。 中速軸Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算 按轉(zhuǎn)矩確定Ⅱ軸的最小直徑 中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 功率（ kW ） 轉(zhuǎn)速（ minr ） 轉(zhuǎn)矩（ mN? ） 作用在軸上的力 高速級(jí)大齒輪分度圓直徑 mmd 4121 ? ， NNd TF t 1210412 311 ????? ， MPaca ??