【文章內(nèi)容簡介】 ② 計算當(dāng)量齒數(shù) z ＝ z /cos ＝ 24/ cos3 14? ＝ z ＝ z /cos ＝ 135/ cos3 14? ＝ ③ 初選齒寬系數(shù) 按對稱布置，由表查得 ＝ 1 ④ 初選螺旋角 初定螺旋角 ＝ 14 ⑤ 載荷系數(shù) K K＝ K K K K =1 ＝ ⑥ 重合度系數(shù) Y 端面重合度近似為 ＝ [（2111 ZZ ? ） ] ?cos ＝ [－ （ 1/24＋ 1/135） ] cos14? ＝ ＝ arctg（ tg /cos ）＝ arctg（ tg20 /cos14? ）＝ ＝ 因為 ＝ /cos ，則重合度系數(shù)為 Y ＝ + cos / ＝ ⑦ 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 ＝ ? ?? o＝ , Y ＝ 1－ ＝ ⑧ 計算大小齒輪的 ][ FSFFY? ?? 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 16 安全系數(shù)由表查得 S ＝ 工作壽命兩班制， 10 年，每年工作 300 天 小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝ 60nkt ＝ 60 1 10 300 2 8＝ 10 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2＝ N1/u＝ 10 /＝ 10 查表得到彎曲疲勞強度極限： 小齒輪 aFF MP5001 ?? 大齒輪aFF MP3802 ?? 查表 得彎曲疲勞壽命系數(shù)： K 1FN = K 2FN = 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= [ F? ]1 = ???SK FFFN ? [ F? ]2 = ???SK FFFN ? ][ 1 11 ???F SF FY ? ?? ][ 2 22 ???F SF FY ? ?? 大齒輪的數(shù)值大 .選用 . 設(shè)計計算 ① 計算模數(shù) mmmmm n 2 243 ??? ??????? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按 GB/T13571987 圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ,取 mn =2mm 但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要 按 接觸疲勞強度算得的分度 圓直徑d1 = 來計算應(yīng)有的齒數(shù) .于是由 : z1=nm?? = 取 z1 =27 那么 z2 = 27=151 ② 幾何尺寸計算 計算中 心距 a=?cos2 )( 21 nmzz ?=??? 14cos2 3)15125(= 將中心距圓整為 272mm 按圓整后的中心距 修正螺旋角 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 17 ? =arccos 2)15125(a rc c os2 )( 21 ?? ?????? ? nm 因 ? 值改變不多 ,故參數(shù) ?? , ?k , hZ 等不必修正 . 計算大 .小齒輪的 分度圓直徑 d1 = os 325c os1 ???nmz= d2 = 3151cos2 ???nmz= 計算 齒輪寬度 B= mmmmd ???? 圓整的 1152 ?B 1201 ?B 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 材料 低 速級小齒輪選用 45? 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 小齒輪 280HBS 取 小齒齒數(shù) 1Z =30 速級大齒輪選用 45? 鋼正火，齒面硬度為 大齒輪 240HBS z2 =30= 圓整取 z2 =129. 齒輪精度 按 GB/T10095－ 1998，選擇 7級，齒根噴丸強化。 按齒面接觸強度設(shè)計 ① 試選 Kt = ②查表選取區(qū)域系數(shù) ZH = ③試選 o12?? ,查表得 1?? = 2?? = ?? =+= 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 =60 n2 j Ln =60 1 (2 10 300 8)= 108 N2 = ??? 81iN 108 查得接觸疲勞壽命系數(shù)： K 1HN = K 2HN = 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? , 大齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 5501lim ?? 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力 [ H? ]1 = SK HHN 1lim1? = 56 41 60 ?? MPa [ H? ]2 = SK HHN 2lim2? = 550/1=517MPa 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 18 [ ???2 )(] 2lim1lim HHH ??? 查表得：材料的彈性影響系數(shù) ZE = 選取齒寬系數(shù) 1?d? T= 105 22/nP = 105 = 104 3 242131 ) ( )][(12 ???? ???????? H EHd tt ZZuuTKd ??? ? = ?? ????? 100060 21 ??? 　nd t sm/ b= d? dt1 =1 = hb 模數(shù) mnt = mmZd t 12c os11 ???? 齒高 h= mnt = = hb = a a 1 ????? ??? ? zd K K ?H =+(1+ 22)dd?? + 10 3? b =+(1+)+ 10 3? = 使用系數(shù) K A =1 同高速齒輪的設(shè)計 , 查 表 選 取 各 數(shù) 值 ： vK = K ?F = K ?H =K ?F = 故 載荷系數(shù) K＝ ?HHvA KKKK ? =1 1..1 = d1 =dt1 tKK3 = 3 ? 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 19 計算模數(shù) mmzdm n 12c os11 ???? ? m≥][c o s212213FSFdYYZYKT ??? ?? ???? ㈠ 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （ 1） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ＝ m （ 2） 確定齒數(shù) z 因為是硬齒面，故取 z ＝ 30， z ＝ i z ＝ 30＝ 傳動比誤差 i＝ u＝ z / z ＝ ＝ Δi＝ ％ 5％，允許 （ 3） 初選齒寬系數(shù) 按對稱布置，由表查得 ＝ 1 （ 4） 初選螺旋角 初定螺旋角 ? ＝ 12 （ 5） 載荷系數(shù) K K＝ K K K K =1 ＝ （ 6） 當(dāng)量齒數(shù) z ＝ z /cos ＝ 30/ cos3 12? ＝ z ＝ z /cos ＝ ? ＝ 查表查得 齒形系數(shù) Y 和 應(yīng)力修正系數(shù) Y , 21 ?? ?? FF YY , 21 ?? ?? SS YY （ 7） 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 ＝ ＝ Y ＝ 1－ ＝ （ 8） 計算大小齒輪的 ][ FSFFY? ?? 查課本由 204P 圖 1020c得齒輪彎曲疲勞強度極限 aFE MP5001 ?? aFE MP3802 ?? 查課本由 202P 圖 1018得彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN = K 2FN = S= 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 20 [ F? ]1 =aFEFN MPSK ???? [ F? ]2 =aFFFN MPSK ???? 計算大小齒輪的][ FSaFaFY?,并加以比較 ..2][ 1 11 ???F SaFa FY ? ][ 2 22 ???F SaFa FY ? 大齒輪的數(shù)值大 ,選用大齒輪的尺寸 設(shè)計計算 . ① 計算模數(shù) mmmmm n 2 253 ??? ??????? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn 大于由齒 根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按 GB/T13571987 圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ,取 mn =3mm 但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要 按 接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1 = 來計算應(yīng)有的齒數(shù) . z1=nm?? = 取 z1 =112 z2 = 112= 取 z2 =481 ② 初算主要尺寸 計 算中心距 a=?cos2 )( 21 nmzz ?=?? ?? 12cos2 2)481112(= 將中心距圓整為 606 mm 修正螺旋角 ? =arccos ??? ?????? 2)481112(a rc c os2 )( 21 ? nm 因 ? 值改變不多 ,故參數(shù) ?? , ?k , hZ 等不必修正 分度圓直徑 d1 =12cos 2112cos1 ???nmz=229mm d2 =12cos 2481cos2 ???nmz= mm 計算 齒輪寬度 mmdb d 2 2 92 2 911 ???? ? 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 21 圓整 后取 mmB 2291 ? mmB 3002 ? 第七章 傳動軸承和傳動軸的設(shè)計 機器上所安裝的旋轉(zhuǎn)零件，例如帶輪、齒輪、聯(lián)軸器和離合器等都必須用軸來支承，才能正常工作，因此軸是機械中不可缺少的重要零件。本章將討論軸的類型、軸的材料和輪轂聯(lián)接，重點是軸的設(shè)計問題，其包括軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算。結(jié)構(gòu)設(shè)計是合理確定軸的形狀 和尺寸，它除應(yīng)考慮軸的強度和剛度外，還要考慮使用、加工和裝配等方面的許多因素。 軸的分類 按軸受的載荷和功用可分為： ：只承受彎矩不承受扭矩的軸，主要用于支承回轉(zhuǎn)零件。如 .車輛軸和滑輪軸。 ：只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸 ,主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩。如汽車的傳動軸。 ：同時承受彎矩和扭矩的軸，既支承零件又傳遞轉(zhuǎn)矩。如減速器軸。 軸的材料 主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂，應(yīng)具有足夠的強度、韌性和耐磨性。軸的材料從以下中選取： 1. 碳素 鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼具有較好的機械性能，對應(yīng)力集中敏感性較低，價格便宜，應(yīng)用廣泛。例如： 3 4 50 等優(yōu)質(zhì)碳素鋼。一般軸采用 45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火處理；有耐磨性要求的軸段，應(yīng)進(jìn)行表面淬火及低溫回火處理 。輕載或不重要的軸，使用普通碳素鋼 Q23 Q275 等。 二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書 22 2. 合金鋼 合金鋼具有較高的機械性能，對應(yīng)力集中比較敏感，淬火性較好，熱處理變形小，價格較貴。多使用于要求重量輕和軸頸耐磨性的軸。例如：汽輪發(fā)電機軸要求，在高速、高溫重載下工作，采用 27Cr2Mo1V、38CrMoAlA 等?；瑒虞S承的高速軸，采用 20Cr、 20CrMnTi 等。 3. 球墨鑄鐵 球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對應(yīng)力集中敏感低，價格低廉，使用鑄造制成外形復(fù)雜的軸。例如：內(nèi)燃機中的曲軸。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖所示為一齒輪減速器中的的高速軸。軸上與軸承配合的部份稱為軸頸，與傳動零件配合的部份稱為軸頭，連接軸頸與軸頭的非配合部份稱為軸身，起定位作用的