【文章內容簡介】 I1= Z1=24 Z2=73 T1=356000Nmm 11 低速級齒輪設計計算 （ 1）選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用 40Cr 調質，齒面硬度為 280HBS。大齒輪選用 45 鋼，調質，齒面硬度 240HBS；根據(jù)課本 P139 表 612 選 7 級精度。齒面精糙度 Ra≤~ (2)按齒面接觸疲勞強度設計 由3 211 )][(12HHEdZZZuuKTd ?? ?????? 由式（ 615） 確定有關參數(shù)如下：傳動比 i1= 取小齒輪齒數(shù) Z1=24。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=2 4= 取 Z2=73 初取β =140 由課本 P138 表 610 取 φd=1 kt= (3)轉矩 T1 T1=106P/n1=106=356000Nmm (4)載荷系數(shù) k 由課本 P128 表 67 取 k=1 (5)許用接觸應力 [σH] [σH]= σHlimZNT/SH 由課本 P134 圖 633 查得： σHlimZ1=600Mpa σHlimZ2=550Mpa 由課本 P133 式 652 計算應力循環(huán)次數(shù) NL NL1=60n1rth=601371(283005) =108 NL2=NL1/i=108/=107 由課本 P135 圖 634 查得接觸疲勞的壽命系數(shù)： ZNT1= ZNT2=1 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù) SH= [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=600=588Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=5501/ αHlimZ1=600Mpa αHlimZ2=550Mpa NL1=108 NL2=107 ZNT1= ZNT2=1 [σH]1=588Mpa [σH]2=550Mpa [σH]=569Mpa d1t= 12 =550Mpa [σH]=[σH]1+[σH]2/2=569 Mpa 故 d1t≥3 211 )][(12HHEdZZZuuKTd ?? ?????? ? ?3 21 ) ( 87 ???????td = V=πdd1tn1/601000= = m/s 計算齒寬 B 及模數(shù) mnt in1 ????? td db ? 模數(shù) mnt= d1t xcosβ / Z1= h=== mm b/h=計 算 縱 向 重 合 度 ε β = φ d x Z1 xtan β== 計算載荷系數(shù) K 查表 102 使用系數(shù) AK =1 查圖 108 動載荷系數(shù) VK = 查表 104 齒向載荷分布系數(shù) ?K = 查表 103 齒 向 載 荷 分 布 系 數(shù) ?K = 則 載 荷 系 數(shù) K ?? KKKKK VA ???? == 由實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 d1= d1t (K/ kt)1/3=()1/3= mm mn =d1cosβ / Z1= cos140/24= (6)按齒根彎曲強度設計 3 2121][c os2 F SFdn YYZKTm ?? ? ??? 查《機械設計基礎》表 116，得齒寬系數(shù) 1?d? 小齒輪上的轉矩 mNT ?? 齒形系數(shù) 14c os 24c os 3311 ??? ??zz v V= m/s mnt= h= mm ε β = b/h=11 AK =1 VK = ?K = K = d1= mm mn= ?vz ?vz σFlim1=500Mpa σFlim2 =380Mpa 13 os 73c os 3322 ??? ??zvz 許用彎曲應力可由參考文獻 [1] P147 公式 算得：FFNF SY lim][ ?? ? 由參考文獻 [1] P146 圖 （ h）可得兩齒輪的彎曲疲勞極限應力分別為： 5001 ?Flm? MPa 和 3802lim ?F? MPa 。 由參考文獻 [1] P147 表 ，取安全系數(shù) FS =1。 由參考文獻 [1] P147 圖 查得彎曲強度壽命系數(shù)為：, 21 ?? NN YY 故 許 用 彎 曲 應 力 為 MP aSY FFNF 4551 ][ lim11 ???? ?? 1 ][ 2lim22 ??? FFNF SY ??= 查《機械設計基礎》圖 118 得： ??FY ， ??FY 查《機械設計基礎》圖 119 得： ??SY ， ??SY 因為 455 ][ 1 11 ????F SF YY ? ??和 ][222 ????FSF YY ? ?? 比較 所以對大齒輪進行彎曲強度計算。 法向 模數(shù) 3 2121][c os2FSFdnYYZKTm??? ??? mmm n 14c 2 23 ??? ?????? YN1= YN2= SF=1 MPaF 455][ 1 ?? ?2][ F? ??FY ??FY ??SY ??SY mmmn ? Z1=36 Z2=110 a=188mm 14 取 mmmn ? 由 Z1=d1cosβ / mn= 取 Z1=36 則 Z2== 取 Z2=110 計算中心距 a mmmmmzza n os2 )11036(c os2 )( 21 ?? ????? ?? 圓整為 188mm。 確定螺旋角： 39。 )11036(a rc c os2 )(a rc c os 21 ??? ????? a mzz n? 確定齒輪的分度圓直徑： mmmzdmmmzdnn39。8913c o sc o s39。8913c o sc o s2211???????????? 齒輪寬度： mmdb d ???? ? 圓整后取 mmB 952 ? ； mmB 1001 ? 。 中間軸 的設計計算 初算軸徑 選用 45 鋼 調質，硬度 217~255HBS 根據(jù)課本 P235（ 102）式，并查表 102，取 c=112 d≥112 ()1/3mm= 確定軸各段直徑和長度 39。8913??? mmdmmd 321 ?? mmb ? mmB 952 ? mmB 1001 ? 45 鋼 調質 c=112 軸承為 7310C 15 軸段 1 與軸段 5 上要安裝軸承，故其直徑既便于安裝軸承，又要復合軸承內徑系列，初選軸承為 7310C，由表 119 查得軸 承內徑d=50mm,B=27mm 故 d1=d5=50mm 軸段 2 上安裝齒輪 3，軸段 4 上安裝齒輪 2，為了便于安裝， d2 和d4 應分別略大于 d1 和 d5，可初定 d2=d4=55mm，齒輪左端采用軸肩固定，右端采用套筒固定，為使套筒能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 2 和軸段 4 的長度應比相應齒輪輪轂略短，故取 L2=92mm,L4=62mm. 軸段 3 為中間軸兩個齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（ ~）d2=~，取其高度 h=5 故 d3=62mm. 齒輪 3 左端面與箱體內壁距離與高速軸齒輪右端面距箱體內壁距離均取為 10mm，齒輪 2 與齒輪 3 距離初取為 10mm，則像體內壁之間的距離 Bx=2x10+10+100+(65+70)/2=， 去齒輪 3 距離為 ，則 Bx=198mm，軸段 3 的長度為 L3= 該減速器的圓周速度小于 2m/s，故采用脂潤滑，需要擋油環(huán)防止箱體內潤滑油進入到軸承座，軸承內端面距箱體內壁的距離取為 12mm，則軸段 1 的 長 度 為 L1=52mm ， 軸 段 5 的 長 度 為L5=(27+12++3)mm= 軸上力作用點的間距 軸承反力的作用點距軸承外圈大端面的 距離a3=22mm,則軸的支撐點及受力點的距離為 l1=(52+100/2223)mm=76mm l2=(+65+100/2)mm=93mm l3=(+65/2223)mm=62mm 鍵連接 齒輪與軸間采用 A 型普通平鍵連接，查表 41，的鍵的型號分別為鍵16X10X90GB/T 10961990 和鍵 16X10X56GB/T 10961990 軸的受力分析 NdTF t 322 ????? Ⅱ NFFttr os 20tan2745tan 222 ???? ??? NFF ta ???? ?? d1=d5=50mm d2=d4=55mm L2=92mm L4=62mm d3=62mm L3= L1=52mm L5= l1=76mm l2=93mm l3=62mm 鍵 16X10X90 鍵 16X10X56 NFt 27452 ? NFr 10312 ? NFa ? NFt 76983 ? NFr 28913 ? NFa 19633 ? 16 NdTF t 333 ????? Ⅱ NFFttr 28919813c os 20tan7698tan 333 ????? ??? NFF ra 19639813tan7698tan 233 ????? ?? 水 平 方 向 ， 軸 承 1 NFFFFR aarH 2406231 3331 ???????? ，與所設方向相反。 軸承 2 NFFFR rHrH 5463122 ????。 豎直方向，軸承 1 NFFR ttv 58 62231 62155 231 ??? 軸承 2 NFFR ttv 4581231 232 ??? 軸承 1 的總支撐反力： NRRR VH 633658622406 2221211 ????? 軸承 2 的總支撐反力： NRRR VH 46134581546 2222222 ????? 校核軸的強度 aa 剖面左側，豎直方向 mmNXlRM VVa ???? 4 6 6 6 1 5765 8 6 水平方向mmNRM HHa ???????? 1 9 1 5 1 7762 4 0 6761 bb 剖面右側，豎直方向 mmNXlRM vVb ???? 2 9 5 9 3 2624 5 8 水平方向 mmNRM HHb ?????? 3 5 2 7 1625 4 6622 aa 剖面右側合成彎矩為 mmNMMM HaVaa ?????? 5043 17 2222 bb 剖面左側合成彎矩為 NR H 24061 ?? NR H 5462 ? NRv 58621 ? NR v 45812 ? NR 63361 ? NR 46132 ? mmNM Va ?? 4 6 6 6 1 5mmNM Ha ??? 191517 mmNM Vb ?? 2 9 5 9