【文章內(nèi)容簡介】 由圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=, KFN2= 取彎曲疲勞安全數(shù)系數(shù) S=,由式 (1012)得 111 0 .8 5 5 0 0[] 1 .4F N F EF K S?? ??? 222 0 . 8 8 3 8 0[] 1 . 4F N F EF K S?? ??? 3)初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸 1)選擇齒輪的類型 根據(jù)齒輪的工作條件和性能要求 ,選擇直齒圓柱齒輪 . 2)選擇齒輪精度等級(jí)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器 ,速度不高 ,故選用 7級(jí)精度 (GB 1009588). 3)初選參數(shù) Z1=24,Z2=24?=,取 Z2=76 4)初步確定齒輪的主 要尺寸 因?yàn)殡妱?dòng)驅(qū)動(dòng) ,有輕微震動(dòng) ,根據(jù) V,7級(jí)精度 ,由圖 108查得動(dòng)載系數(shù) Kv=。 ? Flim1=500Mpa ? Flim2=380MPa N1=? 108 N2=? 108 1[]F? ? 540MPa 2[]F? ? Pa 1[]F? ? MPa 2[]F? ? MPa 16 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 直齒輪 ,Kha=Kfa=1。 由表 102查得使用系數(shù) KA=1。 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) ,KHB=. 選用載荷系數(shù) tK = 故載荷系數(shù) K=KA?KV?Kha?KHB=1??1? 初步計(jì)算出齒輪的分度圓直徑 d1,m 等主要參數(shù)和幾何尺寸。 d1t,代入 [? H]中較小的值 . 332331352 . ( )[] 10 189 . ( )1 522 .5t EtdHK T i Zdimm??????? ? ?? 2計(jì)算圓周速度 v 1360 10 00 4 74 .18 99 .7360 10 00tdnv ? ???????? b b=?d? d1t =1? bh 模數(shù) mt= 1 24tzdZ ? 齒高 h=?mt=? ? ,由式 (1010a)得 3311 ttKddKmm???? K= d1t= v= b= mt= h= ? d1= 17 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 計(jì)算模數(shù) m 11 Z?? (5) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (105)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 3212 ()[]Fa SadFKT Y Ym z ?? ? 1)計(jì)算載荷系數(shù) K，由 bh=， KHB=， 查圖 1013 得 KFB=。故 K=KA?KV?KFa?KFb 2)查取齒型系數(shù)，由表 105得 Yfa1= Yfa2= 3)查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表 105查得 Ysa1=， Ysa2=。 4)計(jì)算大、小齒輪的[]Fa SaFYY??并加以比較 1112 .6 5 1 .5 8[ ] 3 0 3 .5 7Fa SaFYY?? ?? = 2222 .2 2 6 1 .7 6 4[ ] 2 3 8 .8 6F a SaFYY? ? ?? = 大齒輪的數(shù)值大 5)設(shè)計(jì)計(jì)算： 33321522 ()[]2 99 92 10 1 24Fa SadFK T Y Ymz ?? ??????? = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(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（既模數(shù)與齒數(shù)的乘積） ，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=,則 小齒輪齒數(shù) 11 7 8 .9 3 1 .5 62 .5dz m? ? ?，取 1Z =32 m= K= m= 18 大齒輪齒數(shù) 213 .1 4 1 0 0 .4 8ZZ? ? ?， 取 2Z =101 6）幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 11223 2 2 .5 8 01 0 1 2 .5 2 5 2 .5d z m m md z m m m? ? ? ? ?? ? ? ? ? 中心距 12 8 0 2 5 2 . 5 1 6 6 . 2 522ddR m m? ?? ? ? 齒輪寬度 1 80db d mm? ? ? ? 取 1 2 25 85 , 80B B m m B m m? ? ? ? 小齒輪 大齒輪 齒數(shù) z 32 101 直徑 d/mm 80 齒寬 B/mm 85 80 模數(shù) m/mm 錐距 R/mm 19 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 五、軸系零件設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的重要軸，常采用階梯軸，階梯軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)。滾動(dòng)軸承類型的選擇，與軸承受載荷的大小、方向性質(zhì)及軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 已知：輸入 軸輸入功率 P2=，轉(zhuǎn)速 n2=376r/min，齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)列于下表： 級(jí)別 1Z 2Z /tm mm na *ah 齒寬 /mm 高速級(jí) 29 110 2 020 1 大錐齒輪 L=50 低速級(jí) 32 101 1B =85, 2B =80 初步確定軸的最小直徑 先按 [1]式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) [1]表 153，取 A0=110，于是得 33 2m i n 0 2 1 . 8 6 11 1 0 1 8 . 7376Pd A m mn? ? ? ? 輸入 軸的最小直徑顯然是安裝 帶輪處軸 的直徑 ，由于軸上有鍵槽，考慮到軸的強(qiáng)度，初步確定軸的最小直徑 為 31mm。又知大帶輪輪轂寬度為 50mm，故取HIL =50mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬訂軸上零件的裝配方案如下圖 圖 2 mind =m 20 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 由右往左一次確定軸的直徑和長度，端蓋處軸的直徑 HId =37， HIL? 15mm 1） 、 初步選擇滾動(dòng)軸承 。 由于在錐齒輪傳動(dòng)過程中會(huì)對(duì)軸產(chǎn)生軸向力，故應(yīng)選用圓錐滾子軸承，考慮到軸的強(qiáng) 度和相互協(xié)調(diào)的問題，粗步確定軸的最小直徑在 40mm 以上。查參考文獻(xiàn) [2]表 132 初步取 0 基本游隙、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的選用30209 型圓錐滾子軸承，其尺寸為 d D T B C=45 85 19 16，故DEd =45,取 DEL ? 19mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。查參考文獻(xiàn) [2]表 132 得 30209 型軸承的定位軸肩直徑 ad =52 mm,考慮到軸的熱應(yīng)變問題，此處采用螺紋定位，螺紋大徑 ad =39mm，小徑 fd =38mm,在螺紋與軸肩處開越乘槽，槽寬 EFL =4mm， FGL =9mm。左軸承的右端，右軸承的左端由定位槽定位，取定位槽中間凸臺(tái)長度為 63mm，取軸的長度 CDL =58mm。已知軸承的寬度為，考慮到此處軸承應(yīng)小于軸頸，故取軸頸長 BCL ? 25mm。左軸承采用軸肩定位，考慮到小錐齒輪與箱體必須有一定的距離，取 ABL ? 14mm。 2)小錐齒輪長度為 ，齒輪軸總長為 。 中間軸設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的重要軸，常采用階梯軸，階梯軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)。滾動(dòng)軸承類型的選擇，與軸承受載荷的大小、方向性質(zhì)及軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 已知：中間軸輸入功率 P4=，轉(zhuǎn)速 n3=960r/min，齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)列于下表： 級(jí)別 1Z 2Z /tmmm na *ah 齒寬 /mm 高速級(jí) 29 110 2 020 1 大錐齒輪 L=50 低速級(jí) 32 101 1B =85, 2B =80 初步確定軸的最小直徑 先按 [1]式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) [1]表 153，取 A0=110，于是得 33 3m i n 0 3 1 . 7 6 71 1 0 2 7 . 7 5110Pd A m mn? ? ? ? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝 軸承 處 軸頸 的直徑 mind =m 21 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬訂軸上零件的裝配方案如下圖 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 1） 、 初步選擇滾動(dòng)軸承 。 由于在錐齒輪傳動(dòng)過程中會(huì)對(duì)軸產(chǎn)生軸向力，故應(yīng)選用圓錐滾子軸承，考慮到軸的強(qiáng)度和相互協(xié)調(diào)的問題，粗步確定軸的最小直徑在 40mm 以上。查參考文獻(xiàn) [2]表 132 初步取 0 基本游隙、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的選用30209 型圓錐滾子軸承，其尺寸為其尺寸為 d D T B C=45 85 19 16，故 ABd =45,右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。查參考文獻(xiàn) [2]表 132得 30209 型軸承的 定位軸肩直徑 ad =52 mm 2)、取安裝齒輪處的軸段 BC 的直徑 BCd = DEd =52mm，直齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 85mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，故取 LBC=。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h? ，故取 h=4 則軸環(huán)處的直徑 dCD=60mm,軸環(huán)寬度 b? 考慮到整個(gè)減速器的對(duì)稱性，即小錐齒輪的中心線在減速箱的中心線上，又知小錐齒輪小端直徑為 29mm，加上大齒輪凸出長度 8mm，故取 LCD=37mm。 3），大錐齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位 , 已知大錐齒輪除去凸出部分長度后為 51mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于此輪轂寬度，故取 LDE=。設(shè)計(jì) 大錐齒輪與箱體內(nèi)壁距離為 考慮到箱體鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=,已知滾動(dòng)軸承寬度 T= LAB= T++s+2 .5=40mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 4）軸上零件的周向定位。 22 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按 dBC=52mm 由 參考文獻(xiàn) [2] 查得平鍵截面 b? h=16mm? 10mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 63mm， 同時(shí) 為了保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 76Hn， 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸過公差為 k6。 （ 3）確定軸上圓角和倒角尺寸 由 參考文獻(xiàn) [1]P365表 152，取軸 左 端倒角為 ? 45。 ， 右 端倒角為 ? 45。 各軸肩處的圓角半徑 見 軸零件工作圖。 其中減速器內(nèi)腔寬度為 。 低速軸設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的重要軸，常采用階梯軸，階梯軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)。滾動(dòng)軸承類 型的選擇，與軸承受載荷的大小、方向性質(zhì)及軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)列于下表： 級(jí)別 1Z 2Z /tmmm na *ah 齒寬 /mm 高速級(jí) 29 110 2 020 1 大錐齒輪 L=50 低速級(jí) 32 101 1B =85, 2B =80