【文章內容簡介】 （４）計算縱向重合度 ?? ta n Z???? ? ? （５）計算載荷系數 K 已知使用系數 ? 根據 /v m s? ， 8 級精度，由圖１０－８查得動載荷系數 ? 由表１０－４查得 ? ? 由圖１０－１３查得 ? ? 假定 mmNd FK tA /1001 ?，由表１０－３查得 ???? 故載荷系數 V H HK K K K K???? （６）按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，由式１０－１０ａ得 13 311 1 0 1 .1ttKd d m mK?? （７）計算模數 nm 11c o s 3 .9n dm m mZ ???， 取 mn=4 mn=4 按 齒 根 彎 曲 強 度 校 核 mn ?3 2121][c o s2FSaFadYYZYKT ??? ??? ? 確定計算參數 K， T1， mn， d1同前 V F FK K K K K???? （２）根據縱向重合度 ?? ? ，從圖１０－２８查得螺旋角影響系數 ??Y （３）計算當量齒數 11 3 2 7 .3 6co s 39。v zz ??? 22 3 39。v zz ??? （４）查取齒形系數 由表１０－５查得 1 ? 2 ? （５）查取應力校正系數 由表１０－５查得 1 ? 2 ? （６）由圖１０－２０ｃ查得，小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 430FE MPa? ? 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2 320FE MPa? ? （７）由圖１０－１８查得彎曲疲勞強度壽命系數 1 ? 2 ? （８）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 S＝ ， 111 0 .9 4 3 0[ ] 2 7 6 .41 .4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? 14 按 齒 根 彎 曲 強 度 校 核 222 0 .9 3 9 0[ ] 2 0 81 .4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? （９）設計計算 mn ? 213 212 c os []Fa S adFK T Y YYZ???? ? ??? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法 面模數，取n=齒根彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓 d1t=。于是 有1Z、 2 11 c o s 1 0 1 . 1 c o s1 4 3 2 . 73ndZ m ?? ? ?? ? ? 取 ?1Z 33 uZ?? 取 ?2Z 91 齒數 123391ZZ?? 幾 何 尺 寸 計 算 4. 中心距 120 () 1 9 1 .72 c o snm z za ????， 圓整為 a=192mm 12()39。 a r c c o s 1 4 . 3 72 onm z za? ??? 因 ? 值改變不多，故參數 ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 5. 計算大、小齒輪的分度圓直徑 11 3 3 3 1 0 2 . 1 9c o s 39。 c o s 1 4 . 3 7nf ozmd m m? ?? ? ? 22 2 8 1 .8 1c o s 39。nf zmd m m??? 6. 計算齒輪寬度 1 d mm??? 圓整后取 B2=105mm ， B1=110mm 中心距 a=192mm 螺旋角 ?? 分度圓直徑 12fd mmd mm?? 齒 輪 寬 度B2=105mm B1=110mm 15 九、 I 軸（高速軸） 、 軸承 及 鍵的設計 目的 過程分析 結論 高 速 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設 計 1. 已知條件 ： 輸入軸上的功率 ??116 . 5 , 轉 速 n 7 2 0 / m i nP k w r，??1 N mm。 2. 選擇軸的材料 ： 因傳遞的功率不大，并對重量及結構尺寸無特殊要求，故由手冊選用 45 鋼，調質處理 3. 初定軸的最小直徑 ： 根據手冊，取 ?110A 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑 ? ? ?1 33min1 1 0 2 2 . 9720Pd A m mn ，軸與帶輪連接，有一個鍵槽，軸徑應增大 3%~5%。 4. 軸的結構設計 （１）軸段 1 的設計 軸段 1 上安裝帶輪，此處設計應與 聯軸器 的設計同步進行。 根據轉矩、軸直徑選聯軸器，型號為： 聯軸器 LT GB/T 432320xx。 初定軸段 1 的直徑 ?1 25d mm ，軸段 1 的長度略小于 聯軸器 孔寬度 62，取1=52mmL ，鍵 8 6 50、 GB/T 109620xx。 （ 2） 密封圈與軸段 2 的設計 ， 帶輪用軸肩定位，取軸肩高度 dh ~? ,由于該處的軸圓周速度均小于 3m/s，可選用氈圈油封，查表，選取氈圈?30 / 4606 1997JB ZQ ，故?。捕蔚闹睆??2 30d mm 。 （ 3）考慮到齒輪有軸向力的存在，且有較大的圓周力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。取軸承為 7307AC。 軸段 7 的長度與軸承寬度相同 ,故 ??36 35d d mm 軸段 6 的長度與軸承寬度 加擋油環(huán)寬度， 故取 ?6 45L mm ( 4 )軸段 4 上安裝齒輪 ， 齒輪分度圓直徑較小，設計成齒輪軸 ，長度等于齒輪寬度 2。 畫草圖，軸其余 長度根據 II 軸 及總體布局 長度適當調整。 齒輪端面與機體內壁間留有足夠間距，取 10mm， 測量 CAD 草圖 ， 可得軸上力作用點的間距： l1=71， l2=187， l3=67 選軸的材料為 ４５鋼，調質處理 ?mind ?1 25d mm 1=42mmL 鍵 8 6 50 ?2 26d mm 軸承為 7307AC ??3635d d mm ?6 45L mm l1=71 l2=187 l3=67 16 5. 軸的 校核 圓周力 ??11 12 2398t TFNd，方向與力的的作用點圓周速度方向相反 徑向力 ????11 tan 898cos nrtF F N，方向由力的作用點指向輪 1 的轉動中心 軸向力 ???11 ta n 58 6atF F N 方向可以有左手法則確定 外伸軸聯軸器收到的力等于大帶輪壓軸力， ?p=1807NFF 求垂直面的支反力： 2112 651rV lFFNll??? 21 247V r VF F F N? ? ? 求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： 22 462 13 .av vM F l N m m?? 求水平面的支承力： 由 1 1 2 2()HtF l l Fl??得 2112 1738HtlF F Nll??? 21 660H t HF F F N? ? ? 求并繪制水平面彎矩圖： 11 123 409 .aH HM F l N mm?? 求 F 在支點產生的反力： 3112 469FlFFNll??? 21 2276FFF F F N? ? ? 求并繪制 F 力產生的彎矩圖： 23 121 045 .FM Fl N m m?? 39。 11 33 31 1 .aF FM F l N m m?? 17 F 在 a 處產生的彎矩： 11 121 045 .aF FM F l N mm?? 軸向力較小，彎矩影響較小，暫不考慮，計算并繪制合成彎矩圖。 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 6 1 7 3 8 .a a F a V a HM M M M N m m? ? ? ? 軸1 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 ?? ） 22ca ( ) 1 7 3 0 3 6 .aM M T N m m? ? ? ?計算危險截面處軸的直徑： 因為材料選擇 45 調質，查課本 225 頁表 141 得 650B MPa? ? ，查課本 231頁表 143 得許用彎曲應力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ?3 1 3 0 .70 .1 ca bMd m m? ??? 考慮到鍵槽的影響，取 5 30 .7 32 .3d mm? ? ? 因為 一級小齒輪節(jié)圓直徑 5 mm d??， 軸的強度富裕量很大，忽略軸向力計算不會影響軸的安全， 該軸是安全的。