【文章內容簡介】 傳動比不變 。 確定主要傳動尺寸 確定模數 m=95/17= 取 m= 小齒輪直徑 d1 = mtz1 = 95mm d2 = mtz2 = 錐距 R=d1√u2:14 = 齒寬 b=?RR = 1/3 = 圓整，取 b=55mm R=d/(2sinδ)， δ1 = 15176。56’40’’， δ2 = 74176。3’20’’. d1 = 95mm d2 = R= b=55mm δ1 = 15176。56’40’’ δ2 = 74176。3’20’’ 校核齒根彎曲疲勞強度 ◆ 確定彎曲強度載荷系數：與接觸強度系數相同 K= ◆ 計算當量齒數 【 4】 Zv1 = z1]osδ1= K= Zv1 = Zv2 = [?FN1] = 289MPa 機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 12 Zv2 = z2]osδ2= YFα1 = ， YFα2 = YSα1 = ， YSα2 = ◆ 確定許用應力 KFN1 = ， KFN2 = ， SF = 則 ?FN1 = 440MPa， ?FN2 = 425MPa【 4】 按脈動循環(huán)變應力確定許用彎曲應力，即 [?FN1] = KFMσFMSF= = 289MPa [?FN2] = ◆ 校核彎曲強度 【 4】 ?F1 = 2KT1YFα1YSα1\m2(1。R)2z1=217 =(MPa)≤ [?F1] ?F2 = ≤ [?F2] [?FN2] = ?F1 = ?F2 = ∴ 合格 靜強度 校核 因傳動無嚴重過載 ， 故不作靜強度校核 （ 2） 圓柱齒輪設計 計算項目 設計計算依據和過程 計算結果 選材、精度 考慮到主動輪轉速不高，傳動尺寸無嚴格限制，批量較小，故 小 齒輪選用 40Cr，調質處理，硬度HB=241~286，平均為 260HB，而由于分配的傳動比等于 1， 中間的 大 齒輪用 45 鋼，調質處理，硬度為 HB=229~286，平均為 240HB。在整體為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，同側齒面精度選 7 級精度。 β=20176。 左旋。 初步計算小齒輪直徑 因為采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?， 按齒面接觸強度初步估算小齒輪分度圓直徑 【 1】 ： K= T2 = ?m 機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 13 d1 ≥ A^√ KT2ψ^?HP?u 177。1u3 其中， A^取 756【 1】 P265， β = 20176。， K=，T2 = ?m， ψ^ = 1/3。 接觸疲勞極限 【 1】 ： ?Hlim1 = 710MPa， ?Hlim2 = 580MPa ?HP1 ≈ ?Hlim1 = 639MPa ?HP2 ≈ ?Hlim2 = 522MPa 代入數據得 d ≥ 756√5222 ? 1:113 = (mm) 初取 d1 = 125mm ψ^ = 1/3 ?Hlim1 = 710MPa ?Hlim2 = 580MPa ?HP1 = 710MPa ?HP2 = 522MPa d1 = 125mm 確定基本參數 圓周速度 v= π^1n1601000 = π125424601000 = ∴7 級精度合理 初取齒數 z1 = 29， z2 = 29， i=1 確定模數 mt = ^1z1= 12529 = ， 查表 【 1】 ，取 mn = 4 確定螺旋角 β = arccos = 20176。5′4′′ 小 齒 輪 直 徑 d1 = mtz1 = 29 = 大齒輪直徑 d2 = mtz2 = 初取齒寬 b=ψ^d1 = 1/3 = 圓整為 40mm，而中間的齒輪傳動受力較大所以齒寬加厚 10mm 則大齒輪的尺厚為 50mm 校核傳動比誤差：因齒數未做圓整，傳動比不變。 7 級精度合理 z1 = 29 z2 = 29 mn = 4 β = 20176。5′4′′ d1 = d2 = b= 40mm 校核齒面接觸疲勞強度 ?H = ZβZεZEZH√KAKVKHβKHα Ft^1\u177。1u ≤ ?Hp【 1】 （ 1） 計算齒面接觸應力 節(jié)點區(qū)域系數 【 1】 ZH = ， ZH = ZE = √ Nmm2 αt = 21176。10′55′ εα = 機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 14 彈性系數 【 1】 ZE = √ Nmm2 重合度系數 Zε 重合度系數 Zε的計算公式由端面重合度 ε[和縱向重合度 εβ確定。其中： 端面重合度為 εα = 12π[z1(tanα[t1 ?tanαt′)+z2(tanα[t2?tanαt′)] 計算可得 αt = arctan(tanαncosβ )= arctan( tan20176。cos20176。5′4′′)= 21176。10′55′ α[t1 = arccosd\1d[1= arccos(d1cosαtd[1)= arccos(120176。125+2)= 29176。19′55′′ α[t2 = α[t1 = 29176。19′55′′ 由于無變位，端面嚙合角 αt′ = αt = 21176。10′55′′，因此端面重合度 εα = 。 縱向重合度為 εβ = bsinβπmn= 40sin20176。5′4′′π4 = 則 Zε = √1εα= 螺旋角系數 Zβ = √cosβ= Ft = 2T2d1= KA = ， KV = ， KHα = εαcos2β\= 其中， cosβ\ = ]osβ]osαn]osαt= KHβ = A + B*1 + (bd1)2+ (bd1)2+ C ? 10?3b = 【 1】 ∴ ?H = √ 229512540 1:11 =Zε = Zβ = KA = KV = KHα = KHβ = ?H = ZW = SHlim = ?HP2= 接觸疲勞強度較機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 15 （ 2） 計算許用接觸應力 【 1】 ?HP = ?HlimZNTZLZVZRZWZXSHlim 取 ?Hlim1 = 770MPa， ?Hlim2 = 580MPa SHlim = ZL1 = ZL2 = ZV1 = ZR1 = ZV2 = ZR2 = 1 總工作時間 th = 10 30016 = 11200h NL1 = 60γn1th = 60 1424 11200 = 108 NL2 = NL1 = 108 ZNT1 = ZNT2 = 【 1】 齒 面工作硬化系數 ： ZW1 = ZW2 = ? HB。1301700 = ZX1 = ZX2 = 1 ?HP2 = 580 1 11 =(MPa) ?HP1 （ 3） 驗算 ?HP = ?HP2 = 為合適 ， 齒輪尺寸無須調整 確定主要傳動尺寸 端面模數 mt = mn/cosβ= 齒輪直徑 d1 = ( mn]osβ)Z1 = d2 = ( mn]osβ)Z2 = a=（ z1:z2)mn2]osβ ， ∴ β = 20176。5′4′′ 中心距 a=(d1 +d2)/2= 圓整為 125mm 齒寬 b= 40mm β = 20176。5′4′′ d1 = d2 = b= 40mm a=125mm 齒根彎曲疲勞強度驗算 （ 1） 齒根彎曲應力 【 1】 ?F = KAKVKFβKFα Ft\mnYβYεYFαYSα ≤ ?FP KA = ， KV = ， KFα = KHα = ，KA= KV = KFα = 機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 16 YFα1 = ， YFα2 = YSα1 = ， YSα2 = Yε = +≈ εβ = ， Yβ = ， KFβ = Ft = 2295N 代入上述數據，齒根彎曲應力： ?F = KAKVKFβKFα Ft\mnYβYεYFαYSα = （ 2）計算彎曲許用應力 ?FP【 1】 ?FP = σFlimYSTYNTYVrelTYRrelTYXSFlim 其中， ?Flim = 265MPa， SFlim = YVr_lT = YRr_lT = 1， YX = 1 YNT1 = YNT2 = 1， YST1 = YST2 = 2 ?FP=26521 =(MPa) （ 3）檢驗 ?F ≤ ?FP，合適 YFα1 = YFα2 = YSα1 = YSα2 = Yε ≈ Yβ = KFβ = ?F= ?FP=(MPa) 靜強度校核 因傳動無嚴重過載 ， 故不作靜強度校核 V 帶的設計和校核計算 計算項目 設計計算依據和過程 計算結果 確定計算功率 P] = KAP 【 1】 取 KA = P=， P]= P]= KA = 選擇帶型 選取 V帶，型號 A，1 80 ~ 100dd ? A 型，小帶輪直徑80100mm【 1】 確定帶輪直徑和帶小帶輪 n1 = 3000r/min， i=2，取 d^1 = 90mm 大帶輪直徑 d^2 = n1n2d^1(1? ?) = d^1 = 90mm d^2 = 機械設計綜合課程設計 10071108 王 世豪 17 速 ? = ，取 d^2 = 178mm 小輪帶速 v= π^d1n1601000 = 滿足 5m/s ??/?? ≤ 25??/?? v= 計算帶傳動中心距a 和帶的基準長度L^ （ 1） (d^1 +d^2)≤ a0 ≤ 2(d^1 +d^2)【 1】 ≤ a0 ≤536mm 取 a0 = 350mm （ 2）計算帶的初步基準長度 L^‘ L^‘ =2a0+π2(d^1 +d^2)+ (^d1。^d2)24[0 = 2350 + π2 (90 +)+ (90。178)24350 = 取 L^ = 1120mm （ 3）求實際中心距 a a ≈ a0 + Ld。Ld‘2 = a0 = 350mm L^ = 1120mm a = 計算小帶輪包角 α1 α1 = 180176。? 2θ = 180176。? ^d1。^d22 176。 = 176。 120176。 α1=176。 滿足大于 120176。的要求 確定帶的根數 基本額定功率 P0 = ∴ ?P0 = ， 包角系數 kα = 取長度系數 kL = ， z = P][P] = P](P0