【文章內(nèi)容簡介】 選擇載荷系數(shù)： 參考 [1]P106表 83，由齒輪承受中等沖擊載荷，選載荷系數(shù) K為 ～ 。 取 K=。 計(jì)算 II 號齒輪軸上的扭矩 TII: 6II9 .5 5 1 0 nIIII PT ? ? ? N178。 m 計(jì)算幾何參數(shù)： tg? t =tg? n / cos? =tg20176。 / cos11176。 = ? t =176。 =202139。1 15 sin? b = sin? cos? n = sin11176。 cos20176。 = ? b =176。 =101939。45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ???????? tttt zzzzzz ???????? ? s i nc osc os2c osc os2c os2 1 2122222121 = ? ? =1/? ? d z1tg? =1/?? 31? tg11176。 = 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 區(qū)域系數(shù)： ZH = tt2c os / si n c os b? ? ?= 彈性影響系數(shù) : ZE = MPa KHN ＝１ limH? ＝ MPa SH = 許用接觸應(yīng)力： l i m[ ] 5 0 1 . 3 3 3 3H N HHHK MPS?? ?? 小齒輪分度圓直徑： 223312 1 2 1. 3 12 20 12 .5 88 6 4. 06 45 1 2. 45 69 18 9. 8( ) ( )[ ] 0. 95 1. 69 4 4. 06 45 50 1. 33 33I I H EdHKT Z Zudumm?? ? ?? ? ? ? ?????計(jì)算法面模數(shù) mn : mn =cos? ?d1 /z1 =cos11176。 ? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 計(jì)算螺旋角系數(shù) Y? ,因 ?? ＝ 1，按 ?? ＝ 1 計(jì)算得： Y? ＝ 1?? 120? ＝ 1－ 1 11120 ＝ 計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值： Y 1Fa /[? ]1F =Y 2Fa /[? ]2F = 16 由于 Y 1Fa /[? ]1F 較大，用大齒輪的參數(shù) Y 1Fa /[? ]1F 代入公式 計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)： ? ?3 1121 21n c o s2 ≥m FFad YzYKT ??? ??? 23 22 1 .3 1 2 2 0 1 2 .5 8 8 6 0 .9 9 8 4 0 .0 1 7 2 1 .5 4 6 10 .9 5 3 1 1 .7 2 0 01 .4 9 5 3 mm? ? ? ? ????? 按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值： 取 mn = 初算中心距： a=m(z1+ z2 )/2cos? =?(231+126)/2cos11176。 = mm 標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=160 mm 修正螺旋角β： 按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正β ： 12() 2. 0 ( 31 12 6)a r c c os a r c c os 11 .1 12 72 2 20 011 6 39。 47 nm z za? ? ??? ? ? ???? 計(jì)算端面模數(shù)： 2 . 0 2 . 0 3 8 2c o s c o s 1 1 . 1 1 2 7nt mm m m?? ? ? 計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸： 11 382 31 63. 184 7td m z m m? ? ? ? ? 22 2 126 256 .8153td m z m m? ? ? ? ? 21 5 63. 184 7 60. 025 5 60db d m m?? ? ? ? ? ? 12 5 ~ 1 0 6 0 .0 2 5 5 8 6 8 .0 2 5 5 6 8b b m m m m? ? ? ? ? ? 計(jì)算齒面上的載荷： 17 12 2 1 2 2 0 1 2 . 5 8 8 6 3 8 6 2 . 0 9 2 06 3 . 1 8 4 7IIt TFNd ?? ? ? ta n 3 8 6 2 .0 9 2 0 ta n 2 0 .3 4 3 9 1 4 3 1 .9 9 5 0r t tF F N?? ? ? ? ? ta n 38 60 .0 92 0 ta n 11 .1 12 7 75 8. 60 07atF F N?? ? ? ? ? 18 齒輪的主要參數(shù) 高速級 低速級 齒數(shù) z 24 127 31 130 中心距 a 155 160 法面模數(shù) nm 端面模數(shù) tm 螺旋角 ? 1324??? 11647? ?? 法面壓力角 n? ??20 ?20 端面壓力角 t? 202858? ??? 20211??? 齒寬 b 52 44 68 60 齒根高系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)值 *anh 1 1 齒頂高系數(shù)?ath* *anh ?cos 齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 *c 當(dāng)量齒數(shù) vz 26 138 33 134 分度圓直徑 d 50 261 64 257 齒頂高 ah 齒根高 fh 齒全高 h 齒頂圓直徑 ad 54 265 68 261 齒根圓直徑 fd 45 256 59 252 基圓直徑 bd 46 245 59 241 19 六 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 軸是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體 —— 軸系部件。 軸的材料選取 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45～ 52HRC。 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。 軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá) 50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。 精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它 價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)后，可得到較好的切削性能，而且能夠獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)后表面硬度可達(dá)220240HBS。 根據(jù)傳動(dòng)軸的制造材料（ 45 鋼），毛坯類型可采用型材和鍛件，現(xiàn)選用鍛件；毛坯采用自由鍛造。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ———— 高速軸： 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑 ,由 [1]P207 表 12— 2，取 A0 =112 20 1 33m i n 011 . 0 71 1 2 1 1 . 2 1960PdA n? ? ? 考慮到該軸段截面上有一 個(gè)鍵槽， d 增大 5%，即 dmin =? (1+5%)= 減速器高速軸外伸端用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，外伸端軸徑用電動(dòng)機(jī)軸直徑 D估算： d=(～ )D=? 38= mm 圓整后 30d mm? 為了使所選的外伸端軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí) 選取聯(lián)軸器： 由于軸的轉(zhuǎn)速較高且稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷，緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，由于彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、耐久性好，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 選擇聯(lián)軸器的型號： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca = AKT? ,查 [1]P193 表 11— 1，取 AK =，則 Tca = AKT? = AKT? 1=? 21900= 由 [2]P131 表 137 選聯(lián)軸器型號為 HL3，聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩 [T]=630N? m，半聯(lián)軸器的外孔徑 d=30mm,故取與輸入軸相連處 d12=30mm,半聯(lián)軸器長度 L=82mm（ J型孔），與軸段連接處長度 L1 =60mm. 按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1） 考慮聯(lián)軸器的定位要求， 1— 2軸段需定位軸肩，取軸肩高度 h= (h)，則 d23? =；聯(lián)軸器左端用螺栓緊固軸端擋圈定位，由 [3]P207 表 76 按軸端直徑取擋圈直徑 D = 38 。半聯(lián)軸器與軸配合長度 L1 =60mm，為了保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故 12軸段的長度應(yīng)比 L1 略短一些，故 L12=58mm 2） 軸段 23 的直徑需對 12 軸段有定位軸肩，故 d23=35mm。軸承端蓋的總寬度為 38mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器 21 右端面間的距離 L=18mm,故取 L23? =56mm。 3） 初步選擇滾動(dòng)軸承，由于主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承，故選擇深溝球軸承，取安裝軸承段直徑 d34? =d78? =35mm,由 [3]P252 表 823選取 6207 型深溝球軸承，其尺寸為，其內(nèi)徑 35d mm? ，外徑 72D mm? ,寬度 17B mm? ，安裝尺寸 min 42ad mm? ， max 65aD mm? 。 4） 對 45段，由中間軸可知 L45? =89 mm,由軸肩定位可得 d45? =42mm。 5） 取安裝齒輪處的軸段 56 的直徑，由于高速級齒輪 df1=,則取d56=44mm，由于高速軸為齒輪軸，所以齒輪的右端無須軸肩定位，L56=56mm。 6） 取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離Δ =8 mm,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，現(xiàn)取 s=5mm,則 L67? =Δ+s=8+5=13mm，右端軸承的軸肩定位從手冊中查得 6207 型的安裝尺寸min 42d mm? ，因此 d67=42mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ———— 中間軸： 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑 ,由 [1]P207 表 12— 2，取 A0 =1