【文章內(nèi)容簡介】 1?aFY 2?aFY ④ 應(yīng) 力 校 正 系 數(shù) 1?aSY ?aSY ⑤ 安全系數(shù) ? ⑥由文獻(xiàn)【１】圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK ⑦由文獻(xiàn)【１】圖 1020c 查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500FE MPa? ? ， 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE MPa? ? ⑧許用應(yīng)力 M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111???????????? （ 2）校核強(qiáng)度 由式 1023 ? ?F22 SaFaSaFatF Y2K T YYKF ???? ?????? ）（）（ 計(jì)算得 ? ?? ?F22F1F1F ?? ?? ?? ?? ?K ??vvZZ ?FNK ?FNK 1 500FE MPa? ? 2 380FE MPa? ? MPa MPa F F 29 . 244 ] [ 29 . 314 ] [ 2 1 ? ? ? ? 可知彎曲強(qiáng)度滿足，參數(shù)合理。 算 （ 1）錐齒輪大端分度圓直徑 ?1d , 2d = （ 2）計(jì)算錐距 ?R （ 3）節(jié)圓錐角： ?? ? ?? ? （ 4）大端齒頂圓直徑 : 1 1c o s2c o s2 11111 ?????? ?? mdhdd aa mmmdd a 1 5c o s2 222 ??? ? （ 5） 計(jì)算齒寬 mmb R ???? φ 文獻(xiàn)【５】表 107 圓整為 mmbb 3921 ?? （ 3RB? 取整） （軟齒面） 已知輸入功率 kw，小齒輪轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù)比 u=4，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 5 年（設(shè)每年工作 300天），雙班制，工作有輕微震動(dòng)。 、材料及齒數(shù) （ 1）圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級精度 (GB1009588) （ 2）材料選擇 由文獻(xiàn)【１】表 101 選擇大小齒輪材料均為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為 250HBS，大齒輪齒面硬度為 220HBS。 （ 3）選小齒輪齒數(shù) 241?z ，大齒輪齒數(shù) 964242 ???z 計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ?1d 2d = ?R ?? ? ?? ? mmbb 3921 ?? u=4 241?z 96 2 ? z 3 211 )][(HEdtzuuKTd ?? ??? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) ? ②計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 mmN ????? 1 ③選齒寬系數(shù) 1?d? ① 由 文獻(xiàn)【１】表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) M PaZ E ? ⑤由文獻(xiàn)【１】圖 1021d 按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Mpa550Hlim 1 ?? ， 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Mpa510Hlim 2 ?? ⑥ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由文獻(xiàn)【１】式 1013 hnjLN 60? 882811 1050135)83005(?????????????NjLnN h ⑦由文獻(xiàn)【１】圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? HNHN KK ⑧ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式 1012 得 M P aSKM P aSKHHNHHHNH][][2lim221lim11???????????? （ 2） 計(jì)算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，由計(jì)算公式得 ? mmN ?? 100692T11?d? M PaZ E ? Mpa550Hlim 1 ?? Mpa510Hlim 2 ?? 8281 ?? ??NN ??HNHNKK MP aMP aHH 510][ ][ 21 ???? mmzuuKTdHEdt)510 (4 1411 0 0 9 6 )][(3 23 211?????????? ②計(jì)算圓周速度 v smndv t / 11 ?? ????? ?? ③ 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) m 24111??????????????hbmmmhmmzdmmmdbnttnttd齒高比齒高模數(shù)齒寬 ? ④ 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) smv /? ， 7 級精度，由文獻(xiàn)【１】圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK 由文獻(xiàn)【１】表 103 查得 1?? ?? FH KK 由文獻(xiàn)【１】表 102 查得使用系數(shù) ? 由文獻(xiàn)【１】表 104 查得 ??HK 由文獻(xiàn)【１】圖 1013 查得 ??K 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) ?????? ?? HHVA KKKKK ⑤ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算 得的分度圓直徑，式 1010a得 mmKKddtt 3311 ???? ⑥計(jì)算模數(shù) m mmzdm ??? 由式 105 得彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 mmd t ? smv /? ????hbmmhmmmmmbnt ?K mmd ? mmm ? MPa4001FE ?? MPa3502FE ?? ?FNK ?FNK ? ?3 F SaFa2d 1 YYKT2 ）（ ?? ??m （ 1）確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值 ①由文獻(xiàn)【１】圖 2020c 查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPa4001FE ?? ， 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPa3502FE ?? ， ② 由文獻(xiàn)【１】圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK ③ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，由式 1012 得 M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111???????????? ⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK 由文獻(xiàn)【１】表 105 查得齒形系數(shù) 21 ????FF 應(yīng)力校正系數(shù) 21 ????SS 計(jì)算大、小齒輪的][ FSaFaYY?并加 以比較，取較小值計(jì)算。 ][ ][222111??????FSaFaFSaFaYYYY?? 大齒輪的數(shù)值大 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?3 F SaFa2d 1 YYKT2 ）（ ?? ??m MP aMP aFF ][ ][ 21 ???? ?K mmm ? 1403521 ??zz 3 2 ?? ??? ? 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)，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，齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 文獻(xiàn)【５】表 101 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mmm ? 按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑 mmd ? 14035435, 2111???????zzmdz大齒輪齒數(shù)取小齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度又滿足 了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 ① 分度圓直徑 mmmzd mmmzd 11 ???? ???? ②中心距 mmdd 21 ????? ③齒 寬 mmdb d ????? ? 則 mmB 921 ? mmB ? 按 db d ??? 計(jì)算后再作適當(dāng)圓整，而常將小齒輪的齒寬在圓整值的基礎(chǔ)上人為的加寬 510 mm ,以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷。 mmd mmd ?? ? mmb ? mmB 921 ? mmB ? 5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 求輸入軸上的功率 1p 、轉(zhuǎn)速 1n 和轉(zhuǎn)矩 1T kwp ? min/7201 rn ? mmNmNT ???? 5 1 9 9 (2)求作用在齒輪上的力 已知高速級小圓錐齒輪的分度圓半徑為 mmdd Rm )()(11 ??????? ? 而 NFFNFFNd TFtatrmt193s i nt a n394c o st a n1111???????????????? 圓周力 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 的方向如圖 51 所示 (3)初步確定軸的最小直徑 先按式 152 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40rC （調(diào)質(zhì)）根據(jù)文獻(xiàn)【１】表 153，取， 110A0 ? 得 mmnPAd 33110m in ???? 取高速軸的輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca? ，查文獻(xiàn)【１】表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取， ?AK 則 mmNTKT Aca ????? 7 7 9 9 15 1 9 9 kwp ? min/7201 rn ? mNT ?? NFNFNFart193394??? mmd ? mmNTca ?? 77991 圖 51 軸的載荷分析 由于該軸與連軸器相連的一端直徑要與電機(jī)相同，caT 應(yīng)小于 聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，所以查 標(biāo)準(zhǔn) GB/T50142021 或文獻(xiàn)【４】，選 HL3 彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 mmN ?630000 ，半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 301 ? ，故取 mmd 3021 ?? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 82? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為mmL 441 ? 。 ①擬定軸上零件的裝配方案（見圖 52） ②根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段右端需制出 mmd 3021 ?? mmd 3532 ?? mmd 4043 ?? mmd 3554 ?? 一軸肩，故取 23 段的直徑 mmd 3532 ?? ，為了滿端蓋密封， 23 軸段右端需制出一軸肩，故取 34 段的直徑mmd 4043 ?? ， mm58L 21 ?? mm42L 32 ?? 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) mmd 4043 ?? ，由文獻(xiàn)【１】