【文章內(nèi)容簡介】 》 第 148 頁表 106 得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 計算中心距：由課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 149頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?1112 2 533 335 335 9 101 1 179 .4490 HaKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取 210a? ? 則12 2 168aZZ m? ? ? 取 1 29Z? 2 139Z ? 實際傳動比 139 ? 傳動比誤差： 15 4 .7 9 4 .6 3 1 0 0 % 3 .5 % 5 %4 .6 3? ? ? ?齒寬： 0. 4 21 0 84aba?? ? ? ?取 2 84b? 1 90b? 高速級齒輪： 2 84b? 2 139Z ? 。 因 為 500ad mm??采用腹板式 齒輪 結(jié)構(gòu) ，結(jié)構(gòu)尺寸見表 41： 表 41 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸表 代號 結(jié)構(gòu)尺寸和計算公式 結(jié)果 （ mm） 輪轂處直徑 1D 45sd ?? 72 輪轂軸向長度 L LB? 84 倒角尺寸 n ? 1 齒根圓處的厚度 0? 0 ( ~ 4) nm? ? 10 腹板最大直徑1D 102fDd??? 板孔直徑 0d ( )d D d?? 腹板厚度 c ? 齒 寬 4） 驗算輪齒彎曲強度 查 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 148頁表 107 得： 1 ? 2 ? 按最小齒寬 2 84b? 計算 得 ： 16 ? ?11111 3222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? ? ?22 1 21 3 6 .8FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ? 所以安全。 5） 齒輪的圓周速度 11 2 9 2 .5 3 1 4 .8 1 .1 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ??? 查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第162頁表 112 知選用 9 級 精度是合適的。 低速級齒輪的設(shè)計 1） 確定材料熱處理方式 低速級小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。低速級大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。 2） 許用彎曲應(yīng)力的計算 查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 146 頁表 105 得： lim 3 550H Mpa? ? lim 4 540H Mpa? ? 。查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 149頁表 107 得： ? ? 。故 ： ? ? lim 33 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? lim 44 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? 查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 151頁表 1021C 圖得： lim 3 200F Mpa? ? lim 4 150F Mpa? ? 故 ： ? ? lim 33 200 1541 .3FFFM p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 44 150 1151 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ?。 3） 齒面接觸強度設(shè)計 采用 9 級精度制造，查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 148 頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 17 4） 計算中心距 由課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 149頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?2222 2 333 335 335 470 .3 101 1 241 .3490 HKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 取250a? 4m? 則 34 2 125aZZ m? ? ?取 3 27Z? 4 98Z? 計算傳動比誤差 98 100% % 5%? ? ? ?， 合適 。 齒寬 250 125ba?? ? ? ?則取 4125b? ? ?34 5 10 130bb? ? ?低速級齒輪4125b? 498Z? 5） 驗算輪齒彎曲強度 查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 148頁表 107 得： 3 ? 4 ? 按最小齒寬 4 125b? 計算： ? ?333333222 2 1 . 2 1 5 9 1 . 5 2 . 6 5 1 0 4 7 . 91 2 5 4 2 7FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? ? ?42 3 43 4 0 .7FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ?， 所以工作是 安全 的 。 6） 齒輪的圓周速度 32 2 7 4 6 8 0 .1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ???查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 162頁表 112 知選用 9 級的的精度是合適的。 圖 41 齒輪尺寸 18 5 軸的設(shè)計 高速軸的設(shè)計 確定各軸段直徑和長度 該減速器的高速軸 選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理， 根據(jù)課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 289頁表 183 可取 ? ? 35Mpa? ? C=100。根據(jù)課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 289 頁式 182 得： 1m in133 3 .5 21 0 0 2 2 .43 1 4 .8PdC n? ? ?又因為裝小帶輪的電動機軸徑 38d? ，又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且? ?1 38d ? ? ?所以查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第 9 頁表 116取 1 36d? 。 L1==60。 2 40d? 因為大帶輪要靠軸肩定位，且還要配合密封圈，所以查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第85頁表 712取 2 40d? ， L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。 3d 段裝配軸承且 32dd? ，所以查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第 62頁表 61 取 3 45d? 。選用 6204 軸承。 圖 51 齒輪軸示意圖 L3=B+3? +2=16+10+2=28； 4d 段主要是定位軸承， 取 4 50d? 。 L4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定 ； 5d 裝配齒輪段直徑判斷是 否可以 做 成齒輪軸： 4 1 2 .52fdde t m?? ? ?查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第 51頁表 41得 ： 1 mm? 得： e=＜ ， 6d 段裝配軸承所以 6345dd?? ， L6= L3=28， L1=73， L2=211， L3=96 所以， 高速軸設(shè)計結(jié)果見圖 52： 19 圖 52 高速軸 校核高速軸和軸承 作用在齒輪上的圓周力為 ： 3112 2 1 0 6 .9 1 0 29482 9 2 .5t TFNd ??? ? ??徑向力為 298 4 20 107 3rtF F tg tg N? ? ? ? ? ?作用在軸 1 帶輪上的外力 11 32 .8QF F N?? 1） 求垂直面的支反力 2112211 1 0 7 3 8 0 07 3 2 1 1rV lFFNll? ? ? ??? 21 107 3 800 273V r VF F F N? ? ? ? ? 2） 求垂直彎矩，并繪制垂 直彎矩圖 322 27 3 21 1 10 57 .6 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 39。311 80 0 73 10 57 .4 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 3） 求水平面的支承力 由 1 1 2 2()HtF l l Fl??得 2112211 2 9 4 8 2 1 9 77 3 2 1 1HtlFFll? ? ? ???N 21 294 8 219 7 751H t HF F F? ? ? ? ?N 20 4） 求并繪制水平面彎矩圖 311 21 97 73 10 15 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 39。322 75 1 21 1 10 15 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 5） 求 F 在支點產(chǎn)生的反力 31129 6 1 1 3 2 .8 3 8 4 .37 3 2 1 1F lFFNll ?? ? ??? 21 384 .3 113 151 F F N? ? ? ? ? 6） 求并繪制 F 力產(chǎn)生的彎矩圖 323 11 32 .8 96 10 10 8. 7FM F l N?? ? ? ? ? 圖 53 彎矩圖 （ a） 39。311 38 4. 3 73 10 27 .7aF FM F l N?? ? ? ? ? F 在 a 處產(chǎn)生的彎矩： 311 38 4. 3 73 10 27 .7aF FM F l Nm?? ? ? ? ? 7） 求合成彎矩圖 考慮最不利的情況，把 39。aFM 與 22av aHMM? 直接相加 39。 2 2 2 22 7 .7 5 7 .6 1 5 8 .2 1 9 6 .1 .a a F a V a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 39。 39。 2 39。 2 2 22 7 .7 5 7 .4 1 5 8 .4 1 9 6 .2 .a a F a V a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 8） 求危險截面當量彎矩 從圖可見， mm處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù) ?? ） 2 2 2 2( ) 1 9 6 . 2 ( 0 . 6 1 0 6 . 9 ) 2 0 6 . 4 .aeM M T N m? ? ? ? ? ? ? 9） 計算危險截面處軸的直徑 因為材料選擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 225頁表 141得 650B MPa? ? ，查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 231 頁表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ? 33312 0 6 . 4 1 03 2 . 50 . 1 0 . 1 6 0ebMd m m???? ? ??因為 21 54 50ad d d m m d? ? ? ?，所以該軸是安全的。 軸承壽命校核 軸承壽命可由式 610 ()60 th PCfLhn Pf ??進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 rPF? ，查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 259頁表 169，10 取 1, ,tpff?? 取 3?? 。 按 最 不 利 考 慮 ， 則 有2 2 2 21 1 1 1 8 0 0 2 1 9 7 3 8 4 .3 2 7 2 2 .4r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 2 2 7 3 7 5 1 1 5 1 7 .1 2 3 1 6 .2r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 則 6 6 3 31 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 6 . 36 0 6 0 3 1 4 . 8 1 . 2 2 3 1 6 . 2th PCfLhn f P ? ??? ? ? ??? 年 因此所該軸承符合要求。 鍵的設(shè)計與校核 根據(jù) 1136, 106 .9dT??，確定 V 帶輪選鑄鐵 HT200，參考 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 表 109,由于 1 36d? 在 30～ 38 范圍內(nèi)，故 1d 軸段上采用鍵bh? =108? ,所以 采用 A 型普通鍵 ， 鍵校核為 L1==60 綜合考慮取 l =50得 ： ? ? ? ?314 4 1 0 6 .9 1 0 3 7 .1[ ] 3 6 8 5 0 1 0pT M p a pd lh??? ???? ? ?? ? ? 查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 155頁表 1010可以 得： ? ? 50 60b? ?? 所選鍵為： 10 8 50b h l? ? ? ? ? 22 中間軸的設(shè)計 確定各軸段直徑和長度 選用 45號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 230頁表 142可以 取 ? ? 35Mpa? ? C=100， 根據(jù)課本 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第 230頁式 142得： 2m in233 3 .2 11 0 0 3 6 .168PdC n? ? ? 1d 段要裝配軸承，所以查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 第 9 頁表116和第 62頁表 61 可 取 1 40d? ，選用 6203 軸承 ， L1=B+3? + 2? +（ 2～3） =18+10+10+2=40。 2d 裝配低速級小齒輪，且 21dd? 取 2 45d? ， L2=128，因為要比齒輪孔長度少 2～ 3。 3d 段主要是定位高速級大齒輪，所以取 3 60d? ， L3= 4? =10。 4d 裝配高速級大齒輪，取 4 45d? L4=842=82。 5d 段要裝配軸承，所以查 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 第 9 頁表116取 5 45d?