【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 第 17 頁(yè) 共 40 頁(yè) （８）計(jì)算彎 曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ ，由式 10－ 12得 MP aSK FEFNF ][ 111 ???? ?? MP aSK FEFNF ][ 222 ???? ?? （９）計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY? .][ 1 11 ??F SaFa YY ? 016 ][ 2 22 ??F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)據(jù)大 ４） 設(shè)計(jì)計(jì)算 3 2121][c o s2 F SFdn YYZYKTm ?? ? ???? ???= 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 nm ＝ ，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直 1d = 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 14c x7c osd 11 ????nmZ ? 取 1Z =28 2 53x28x 12 ??? ZUZ 取 2Z =87 4．幾何尺寸計(jì)算 1） 計(jì)算中心距 mmzzma n 14c os2 )8728( os2 )( 211 ?? ????? ?? 將中心距圓整為 149mm ２）按圓整后的中心距修正螺 旋角 1 第 18 頁(yè) 共 40 頁(yè) ? )(a rc c os 21 ??? a zzm n? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 os os 11 ???? ??zmd n os os 22 ???? ??zmd n 4)計(jì)算齒輪寬度 ???? db d? 圓整后取 mmB 803 ? mmB 754 ? NTF 1082 .55x1x2d2 311t ??? mmNmmNKF /?? 100N/mm 故 合 格 兩對(duì)齒輪的主要參數(shù) 齒輪的主要參數(shù) 參數(shù) 高速級(jí) 低速級(jí) 齒數(shù) z 30 121 28 87 中心距 a 117 149 法面模數(shù) nm 端面模數(shù) tm 螺旋角 ? 39。3314? 39。1515? 1 第 19 頁(yè) 共 40 頁(yè) 法面壓力角 n? ??20 ?20 端面壓力角 t? 齒寬 b 55 50 80 75 分度圓直徑 d 齒頂高 ah 齒根高 fh 齒全高 h 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 旋向 左旋 右旋 右旋 左旋 材料 45鋼 45鋼 45鋼 45鋼 熱處理狀態(tài) 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì) 齒面硬度 280 240 280 240 1 第 20 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 4章 減速器軸及軸承裝置、 鍵的設(shè)計(jì) 概述 軸是組成機(jī)器的主要零件之一，一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（如齒輪），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳動(dòng)。因此，軸的主要功能是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 軸的選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選軸的材料 ，因傳遞的轉(zhuǎn)矩不大，故選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 。又 根據(jù)表 15－3，取 112??A ． 1 軸（輸 入 軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) １．輸 出 軸上的功率 1P =，轉(zhuǎn)速 1n =960r/min 轉(zhuǎn)矩 41 2 .8 1 4 6 1 0T N m m? ? ? ２． 求作用在齒輪上的力 NTF 311t ??? NTF n os 02xt a osxt a ntr ?? ??? ?? .5 ????? ?FF ３． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １） 初定軸的最小直徑 選軸的材料為４５鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表１５－３，取 112??A 于是由式 152 初步估算軸的最小直徑 33 11m in ??? nPAd 輸 入 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處 軸的直徑 7d ， 為了使所選的軸直徑 7d 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(hào) 。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1,查表 141,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小 ,故取 KA=,則， N .m6 5 . ???? TKT 。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用 LT4 型彈性1 第 21 頁(yè) 共 40 頁(yè) 套 柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 T=63N178。ｍ。半聯(lián)軸器的孔徑 11d =20mm，故取7d =20mm， 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L＝ 52ｍｍ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 7l =50mm。 ２）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （１） 軸段 6 的設(shè)計(jì)： 為滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段 7 左 端需制處一軸肩，軸肩高度dh ~? =~ 2,故取 6段的直徑 6d = 7d +21h =20+4mm=24mm。 （２） 軸段 5 的 設(shè)計(jì)： 初步選擇滾動(dòng)軸承 參照工作要求并根據(jù) 6d =24mm， 因?yàn)槭切饼X輪，既要承受徑向力又得承受軸向力，故 初選 用圓錐滾子軸承，綜合考慮選 型號(hào) 30206 軸承 ，其尺寸為 d xDxB=30x62x16， T=， 基本額定動(dòng)載荷 KN? ，0a = ，故 5d =30mm， 軸段 5的長(zhǎng) 度 應(yīng)由 軸承寬度 、封油盤(pán)寬度綜合考慮，根據(jù)封油盤(pán)的結(jié)構(gòu)，留 Δ l=2mm，封油盤(pán)的寬度取 0B =12mm,則 5l =T+ 0B Δ=+122mm=。 （３） 軸段 1 的設(shè)計(jì)： 軸承雙向安裝，便于平衡力，在軸段 1 上安裝軸承，由軸段 5 知，1d = 5d =30mm， 1l =5l =。 （４） 軸段 2 的設(shè)計(jì)： 軸段 2 用 軸 肩 定 位 ， 軸肩高度 dh ~? = ~ 3mm ，則2d = 1d +2h=30+6mm=36mm。 （５） 軸段 3 的設(shè)計(jì)： 軸段 3 上安裝齒輪 ,根據(jù)軸段 2 的直徑，以及軸肩高度的關(guān)系，初選3d =42mm，又 因齒輪 1 分度圓的直徑為 ，齒根圓的直徑為 ，齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，若齒根圓到鍵槽底部的距離 e=2 nm 則做成齒輪軸 , 故在這里選做成齒輪軸。綜上得 3d =，因?yàn)?mmB 501 ? ，故 3l =50mm。 （６） 軸段 4 的設(shè)計(jì)： 1 第 22 頁(yè) 共 40 頁(yè) 軸段 4 也用軸肩定位軸段 5的軸承，故取 4d = 2d =36mm。 （７） 軸段 6長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)： 齒輪離內(nèi)壁線間的距離課程設(shè)計(jì)書(shū)中的表 46 知，一般距離大于或等于10mm，故取 a=16mm,中間軸的兩大小齒輪的距離 C=15mm，箱體內(nèi)壁到軸承的距離為 5mm，故 4l =a+ 3B +C(1B 2B )/2=。 2l =a=16mm， 因?yàn)槁?lián)軸器到 端蓋的距離用大于等于 40mm，故取 6l =60mm。 （８） 箱體內(nèi)壁的跨距 B=4l + 1B +2l =； 兩軸承的跨距 L=B+2S+2T2 0a =； 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 ： 齒輪中心到軸段 1 的跨距： 1L = 1B /2+2l +1l 0a =。 齒輪中心到軸段 5與軸承的跨距 ： 2L =5l 0a +4l + 1B /2=。 軸段 7的中心到軸段 5與軸承的跨距： 3L =7l /2+6l +5l 0a = （９） 鍵的選擇：對(duì)軸段 7，因 7d =20mm，查教材表 61， bxhxL=6x6x40 （１０） 倒角的選擇：查教材表 152，選軸段 7 處的倒角 1R =1x45176。，其它倒角都為 176。 各軸段的直徑及長(zhǎng)度的匯總 1d =30 2d =36 3d = 4d =36 5d =30 6d =24 7d =20 1l = 2l =16 3l =50 4l = 5l = 6l =60 7l =50 輸入軸的結(jié)構(gòu)布置 4． 軸的 校核 1） 受力分析、彎距的計(jì)算 （１）計(jì)算支承反力 在水平面上 1 第 23 頁(yè) 共 40 頁(yè) 123 5 5 3 .8 5 8tAX FLFNLL???? 145 X t A XF F F N? ? ? aF F N?? （２）在垂直面上 111220 , 26 6. 99raB AZ dF L FM F NLL?? ? ??? 故 754 .84 266 .99 487 .85B Z r A ZF F F N N? ? ? ? ? 總支承反力 2 2 2 2 2 21 4 5 3 .4 5 5 2 1 .3 7 2 6 6 .9 9 1 5 6 7 .0 4A A X A Y A ZF F F F N N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 21 4 5 3 .4 5 4 8 7 .8 5 1 5 3 3 .1 4B B X B ZF F F N N? ? ? ? ? ２）計(jì)算彎矩并作彎矩圖 （１ ）水平面彎矩圖 1 1 4 5 3 .4 5 5 6 .9 5 . 8 2 7 7 4 .0 9 .A X A XM F L N m m N m m? ? ? ? ? .BX AXM M N mm?? （２）垂直面彎矩圖 2 2 6 6 .9 9 1 4 9 .4 5 3 9 9 0 2 .1 0A Z A ZM F L N m m N m m? ? ? ? ? ? ? 3 / 2 3 9 9 0 2 . 1 0 5 2 1 . 3 7 4 6 . 4 9 / 22 7 7 8 3 . 4 5 6B Z A Z B ZM M F L N m mN m m? ? ? ? ? ? ??? （３）合成彎矩圖 2 2 50 .9 1 9 x 1 0A A X A ZM M M N m m? ? ? ? 2 2 50 .8 7 3 x 1 0B B X B ZM M M N m m? ? ? ? 3）計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖 1 T N m? ? ? 4） 作受力、彎距和扭距圖 1 第 24 頁(yè) 共 40 頁(yè) 5） 選用鍵校核 鍵連接 ，在 聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵（ C 型） bxhxL=6mmx6mmx40mm， d=30mm，h=6mm， l=Lb=34mm， 由式６－１， 1974 4 4 6 .6 6 3 0 .5 03 0 6 3 4 1 0T M P ap d h l? ??? ? ?? ? ? 查表６－２，得 M Pap 1 2 0~1 0 0][ ?? ][ pp ?? ? ，鍵校核安全 6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知， C 處 左側(cè)承受最大彎矩和扭矩，并且有較多的應(yīng)力集中，故 c截面為危險(xiǎn)截面。根據(jù)式１５－５，并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ， 3 3 331d 4 6 . 6 6 m m 9 8 6 4 . 5 8 m m1 3 2 3 2W ? ? ?? ? ? 221( ) / 9 .3c a AM T W M P a??? ? ? 1 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 由表１５－１查得 MPa60][ 1 ??? ， ][ 1?? ??ca ，故安全 7） 校核軸承和計(jì)算壽命 徑向載荷 2 2 2 22 6 6 .9 9 5 5 3 .8 5 8 6 1 4 .8 5A r A Z A XF F F N? ? ? ? ? 軸向載荷 aF F N?? 由 / ArF F e??，在表１３－５取 X＝ 。相對(duì)軸向載荷為05 2 1 .3 7 0 .0 1 2 143200aFC ??，在表中介于 － ，對(duì)應(yīng)的 e值為 － 之間，對(duì)應(yīng) Y 值為 － ，于是，用插值法求得( 1 . 8 1 . 6 ) ( 0 . 0 7 0 . 0 4 2 7 )1 . 6 1 . 6 9 10 . 0 7 0 . 0 1Y ? ? ?? ? ??，故 , ??。 由表１ ３－６取 ? 則， A 軸承的當(dāng)量動(dòng)載