【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Y 6 8 ??? ?? ?Y (3)計(jì)算][ FsAFaYY? 查圖 1017，得齒形系數(shù) ., 43 ?? FaFa YY 由圖 1018 查的應(yīng)力修正系數(shù) .7 5 , 43 ?? sasa YY ?? ?H ? mmm ? ?FtK ??Y ??FaFaYY ??sasaYY 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 由圖 1024c 查 得 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限1 500FE aMP? ?， 大齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE aMP? ?； 由圖 1022 查得 , 21 ?? FNFN K (4） 計(jì) 算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=， 由（ 1014） 得 M p aSK FFNF 71 4 ][ 3lim33 ???? ?? M paSK FFNF 7 1 ][ 4lim44 ???? ?? (5)計(jì)算大小齒輪的? ?FaSaFYY?并加以比較 ][ 1 11 ???F saFa YY ? ][ 2 22 ???F saFa YY ? 因?yàn)榇簖X輪的? ?FaSaFYY?大于小齒輪的，所以取 ][ ?F saFaYY? 2）試計(jì)算模數(shù) ? ?3 232n (2 ）F SaFaFtt YYZ YTKm ??? ? ?? 2 ??? ???? 21 ??FNFNK ][ ?F saFaYY?mmm t ? 21 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3)調(diào)整齒輪模數(shù) (1)圓周速度 v mmmd nt 33 ?? smndv /8 00 060 23 ??? ? （ 2）齒寬 b mmdb d 2 6 ?? ? （ 3）齒高與齒寬之比 b/h mmmmmchh ntnan )()2( ** ??????? ?hb 4)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) FK （ 1）由表 102查得 1?AK ，根據(jù) smv /? ,7 級(jí)精度，由圖 108查得 ?vK （ 2）由圓周力 NdTF t 3323 100 ??? ， mmNmmNbFK tA /100/134/1 ?? ，查 103，得 ??K （ 3）由表 104 用 插值法查得 ??H ，結(jié)合?hb ，查圖 1013，得 ??FK ?????? ?? FFVAF KKKKK 由式（ 1013）可得實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) mmKKmmFtFntn 33 ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取 mmd ?smv /? mmb ? mmh ? ?hb 1?AK ?vK ??K ??H ??FK ?FK mmmn ? 22 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 m=,為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度， mmd ? ，即?? nmdZ ，取 283?Z ，則 8428334 ???? uZZ 。 4)幾何尺寸計(jì)算 （ 1） 計(jì)算分度圓直徑 ： mmmzd mmmzd nn 2 1 33 ???? ???? （ 2） 計(jì)算中心距 mmmZZa n 1402 (2( 21 ?????? ）） （ 3） 計(jì)算齒輪寬度： mmdb d 703 ??? ,取 mmbmmb 70,75 21 ?? 表 各齒輪數(shù)據(jù) 齒輪 1 齒輪 2 齒輪 3 齒輪 4 Z 26 104 28 84 m (mm) α 176。 20 20 20 20 d（ mm） 70 210 b (mm) 45 40 75 70 β176。 無(wú) 283?Z 844?Z mmd mmd 2107043 ?? mma 140? mmb mmb 707521 ?? 23 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 高速軸的設(shè)計(jì) 已知參數(shù)： P1=， n1=1440r/min， T1= 1） 求作用在齒輪上的力 因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 ，而 NNdTF t .61 7 8 74 0 . 43 6 1 1 022 1 ???? ? NNFF ntr 74604715c o s 20t a o st a n ??????? ? ??? NNFF ta a 7 87t a n ??????? ?? 2） 初步確定軸的最小直徑 先按課本第 370 頁(yè)式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表 153，取 A0=110，于是得： mmmmnPAd 4 4 33110m i n ???? 高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 d17。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1，查課本 351 頁(yè)表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化中等，故取 KA=，則 mmNmmNT ca .6 4 9 4 6 1 1 ??? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩條件，查手冊(cè)，選用 YL4 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 ，孔徑為 18mm，故取 NFt .61787?NFr 746? NFa ? mmd ? mmNTca .64943? 24 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 d17=18mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)為 44mm，半聯(lián)軸器與軸配合的孔長(zhǎng)度為 l17=42mm。 3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 擬定軸的大致結(jié)構(gòu)及零件裝配。如下圖 圖 高速軸 (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 a)根據(jù)定位軸肩高度 h=(~)d，取聯(lián)軸器左端軸肩高度 h=，故 16 段的直徑 d16=21mm。 15 段與 11 段安裝軸承，取 h=2mm，則得到 d15=d16+2h=25mm。 b)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故查手冊(cè)得選取軸承型號(hào)為 30205，其參數(shù)如下表所示：（ mm） 表 軸承參數(shù) 所以 l11=l15=B=15mm。 c） 13 段安裝齒輪，根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，該處齒輪做成 齒 輪 軸。 根據(jù) 高 速軸 齒 輪厚 度為 mmB 451 ? ， 所以l13=B1=45m d D T B C rC orC 許用轉(zhuǎn)速 e Y 25 52 16.25 15 13 kw 37kw 9000r/min 0.37 1.6 mmB 451 ? 25 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 取軸承端的軸肩高度 mmh 3? ， d12=d14=31mm。 d）根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)可以得到： mml 14104322 ??????? mmBBBBBl 22432134324????????????????? mmBeCCl 528159202288216 ????????????? ? 取 mml 556 ? 。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 （ 3）軸上零件的軸向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù) d17=18mm，l17=42mm，由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 61，取用普通平鍵，其具體參數(shù)為： mmmmmmlhb 3266 ????? 為了保證半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，選擇配合為66KH 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是有過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 由課本表 152，取軸端倒角為 ?? 。 4）求軸上的載荷 首先在確定軸承的支點(diǎn)位置，對(duì)于 30205 型圓錐滾子軸承， B=13mm ， 因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距L2+L3=+=190mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，如下所示。 mmh 3? mml 142 ? mml 984 ? mml 556 ? 26 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 圖 載荷圖 27 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 圖 彎矩圖和扭矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖、彎矩圖及扭矩圖可以看出截面 c 是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面 c 處的 MH、 Mv、及 M 的值列于下表。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F NFNH ? NFNH ? NFNV ? NFNV ? 彎矩M mmNM H ?? 4 0 7 1 0 7 mmNM mmNM VV ?? ?? 3 7 3 0 3 3 8 7 1 4 0 421 總彎矩 mmNM . 221 ??? mmNM . 222 ??? 扭矩T mNT ??361101 28 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 表 軸 1 的支反力及彎扭矩 1） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度： 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受的最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式（ 155）及上表中的數(shù)值并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為； ? ? ? ? M P aM P aW TMca . 36 11 09 2322221 ?? ????? ???由表 151得 MPa60][ 1 ??? ，因此 ][ 1?? ??ca ，故安全。 2 中間軸 的設(shè)計(jì) ： 已知參數(shù)： P2=， n2=360r/min， T2= ?20?? 1） 求作用在齒輪上的力： mmZmd ????? NNdTF t 9 2 3701 3 7 3 1 022 3 21 ???? NNFF ntr a a n11 ???? ?? 由受力分析和力 的對(duì)稱性，則中速軸大齒輪的力為 NFt ? ， NFr 6742 ?? ， NFa ? 2)初步確定軸的最小直徑 先按課本式（ 152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 153，取 1100 ?A ，于是得 mmmmnPAd 330m i n ?????? mmd 703 ? NFt ?NFr 6742 ?? NFa ? mmd ? 29 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 擬定軸上零件的裝配方案。 圖 中間軸 (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 a)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)軸的最小直徑，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn) 精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30206。 d D T B C rC orC 許用轉(zhuǎn)速 e Y 30 62 17.25 16 14 kw 50kw 7500r/min 0.37 1.6 b）根據(jù)定位高度公式 h=(~)d，取大齒輪左端軸肩高為 3mm，右端軸肩高位 5mm，則有 d21=d26=d=3