【文章內(nèi)容簡介】 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 小齒輪 )(12871 2221?????? ?????H? = 1][ H? =464MPa 大齒輪 )(45671 2222?????? ?????H? = 2][ H? =448MPa 故齒輪 的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 （ 5）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 由參考文獻(xiàn) [4]式 547 得： ??? YYZbm KT FSReF )(2 3 6 012 1?? 式中 FSY 查參考文獻(xiàn) [3]圖 得： ?FSY ， ?FSY 再由參考文獻(xiàn) [3]式 ??? vY / ?? =+所以 )( 6 0 221 ??????? ???F? = 1][ F? = 即齒輪的彎曲強(qiáng)度也滿足要求。 閉式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）選擇材料，確定齒輪的疲勞極限應(yīng)力 由參考文獻(xiàn) [3]表 、表 及圖 、圖 選擇齒輪材料為： 小齒輪： 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217～ 255 1limH? =580MPa 1limF? =220MPa 大齒輪： 45 號(hào)鋼，正火處理， HB=162～ 217 2limH? =560MPa 2limF? =210MPa 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 （ 2）按接觸強(qiáng)度，初步確定中心距，并初選主要參數(shù) 由參考文獻(xiàn) [3]表 ???? 23)1(4 7 6HPaKTa ?? 式中：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2TT? = m 載荷系數(shù)取 K= 齒寬系數(shù)取 a? = 齒數(shù)比暫取 23i?? =4 許用接觸應(yīng)力 HP? ：minlimHHHP S?? ? 按參考文獻(xiàn) [3]表 ，取最小安全系數(shù) minHS =，按大齒輪計(jì)算： ?HP?=448MPa 將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算中心距的公式得： )14(476 23???????a=㎜ 圓整為標(biāo)準(zhǔn)中心距 300?a ㎜ 按經(jīng)驗(yàn)公式， a～m n )(? =(～ ) 300=～ 6 ㎜ 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) nm =4㎜ 初取β =12176。 ,cos12176。 = )14(4 )1(c os21 ??? ????? ? ?nm aZ 取 1Z =29， 2Z = 1Z? =4 29=116 精求螺旋角β： )12030(42 )(c o s 21 ?? ????? a ZZm n? , 所以β =14176。 48′ 4c os ?? ?nt mm= ㎜ 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 11 Zmd t? = 29= ㎜ 齒寬 ab a?? = 300=90 ㎜ （ 3）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按參考文獻(xiàn) [4]式 539 )1(11 ???? ? ?? ? bdFZZZZ tHEH 式中： 分度圓上的圓周力3121 109 9 1 9 5 2 9 2 322 ????? dTF t= 查參考文獻(xiàn) [3]表 , MPaZ E ? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ?HZ 按 β 14176。 48′， x=0 查參考文獻(xiàn) [3]圖 , ?HZ = 重合度系數(shù)取 ?Z = 螺旋角系數(shù) o s ?? ??Z 代入數(shù)據(jù)：4 ????????H? = HP? =448MPa 故接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 （ 4）校核齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度 按參考文獻(xiàn) [4]式 537 ??? YYZbm KT FSnF 122020? 式中： 2TT? = m 復(fù)合齒形系數(shù) FSY ：首先計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 1 0 )9 6 6 ( 29c o s 3311 ??? ?ZZ v 3322 )( 116c o s ?? ?ZZ v= 由此查參考文獻(xiàn) [3]圖 1FSY =, 2FSY = 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 重合度與螺旋角系數(shù) ??Y ：首先按參考文獻(xiàn) [4]式 512 計(jì)算端面重合度 ??? c os)]11([ 21 ZZ ??? =[(1/29+1/116)] = 據(jù)此查參考文獻(xiàn) [3]圖 得 ??Y = 代入數(shù)據(jù)： 29490 2 ???? ???F?= 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 FP? : 查參考文獻(xiàn) [3]表 取 minFS = 按大齒輪計(jì)算則 0min2lim ?? FFFP S??= 可見 FPF ?? ? ，故彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。 （ 5）主要幾何尺寸 nm =4 ㎜ tm = ㎜ 1Z =29 2Z =116 β =14176。 48′ ?? tmZd 11 29 = ㎜ tmZd 22 ? =116 = ㎜ aa hdd 211 ?? =+2 4= ㎜ aa hdd 222 ?? =+2 4= ㎜ )(2121 dda ??= (+)=300 ㎜ ab a?? =90 ㎜ 取 1b =95 ㎜， 2b =90 ㎜ 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 6 軸的設(shè)計(jì) 減速器高速軸 1 的設(shè)計(jì) （ 1）選擇材料 由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)[4]表 121得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 650?b? MPa 98][ 0 ?b? MPa 59][ 1 ?? b? MPa （ 2）初步估算軸徑 由于材料為 45 鋼，查參考文獻(xiàn) [3]表 A=115，則得： 9 407 153113m i n ??? nPAd= ㎜ 考慮裝聯(lián)軸器加鍵需將其軸徑增加 4%～ 5%，故取軸的最小直徑為 30㎜ （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 3所示，主要尺寸已標(biāo)出 . （ 4）軸上受力分析（如圖 4a 所示） ①齒輪上的作用力 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 圓周力： 311111 10)(128/)(/2/2 ?????????? aemt dTdTF ? = 徑向力： ?? 6 7 5 o s20t a 8 1 2c o st a n 111 ???? ??tr FF = 軸向力： ?? 6 7 5 in20t a 8 1 2s int a n 111 ???? ??ta FF = ②求軸承的支反力 水平面上支反力： 5 8 3 9 11 6 8 1 2 91 9 8 1 21 6 81 2 91 ????? tRA FF 8 8 2 0 31 6 8 2 9 72 9 8 1 21 6 8 )1 6 81 2 9(1 ?????? tRB FF 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 垂直面上支反力： 168/) (168/)1292( 111 ?????????? rmaRA FdFF = 168/) (168/)]128129(2[111 ??????????? rmaRB FdFF = （ 5）畫彎矩圖（如圖 4b、 c） 剖面 B處彎矩： 水平面上彎矩 331 3 9 116810168 ?? ????? RAB FM = m 垂直面上彎矩 33112 10)2 0 80 9 7 86 4 8 71 6 8(10)21 6 8( ?? ????????? maRAB dFFM = m 合成彎矩 2 221 BBB MMM ?? = 剖面 C處彎矩： 3311 102 ?? ????? mac dFM= m （ 6）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖 4d） ?1T m （ 7）計(jì)算當(dāng)量彎矩 因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)， bb ]/[][ 01 ??? ?? ，則 98/59?? = 剖面 B處當(dāng)量彎矩 22212 )()( ?????? TMM BB ? = m 剖面 C處當(dāng)量彎矩 22212 )()( ?????? TMM cc ? = m （ 8）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ①剖面 B處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，故剖面 B為危險(xiǎn)剖面 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 dMBe ???=3 ?? ? MPa= ?? b][ 1? 59MPa ②剖面 C處直徑最小，為危險(xiǎn)剖面 333 ????? dM ce?MPa= 59][ 1 ?? b? MPa 所以該軸強(qiáng)度滿足要求。 減速器中間軸 2 的設(shè)計(jì) （ 1）選擇材料（同軸 1）