【文章內(nèi)容簡介】 3 ) ( ???? ????td = 2)計算圓周速度。 v= 100060 11 386 . 23 ? ????? ndv ? = 3）計算齒寬 b b= td d3?? =? = 4）計算模數(shù)與齒高 模數(shù) mmzCO Sdm tt os 133n ??? ? 齒高 mmh 7 .8 42 .2 5 x 3 .4 m nt ??? 5) 計算齒寬與齒高之比 hb .96 ??hb 6) 計算縱向重合度 ?? ??= 1 .6 32 4 x t a n 1 50 .3 1 8 x 0 .8 xt a nz3d ???? 7）計算載荷系數(shù) K。 已知使用系數(shù) KA =1，據(jù) v=， 8 級精度。由圖 108 得 Kv =，KH? = 64080 ?）（ = 。由圖 1013 查得KF? =，由圖 103 查得 KH? =KF? 故載荷系數(shù)： K =Kv ? KA ? KH? ? KH? == 8) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： mmKKdd tt 87 . 1354 .18 8x3333 ??? 9）計算模數(shù) mn os 15c os 1533 ??? Zdm n 按齒根彎曲疲勞強度設計 按公式： 3 2322][c o s2FSaFadn YYZKTm ??? ??? ??? （ 1）確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(shù)。 K = Kv ? KA ? KF? ? KF?== 2)根據(jù)縱向重合度 ??=， 從圖 1028 查的螺旋角影響系數(shù) ?Y? 3)計算當量齒數(shù)。 os 1524c os 15 3333 zz ??? ）（）（ os os 15 334v4 zz ??? ）（）（ 4）查取齒形系數(shù) 由表 105 查得 )(2627 ??????Y F ??? ）（F F 5）查取應力校正系數(shù) 由表 105 查 得 ) 0(2627 ????Y S )(7080 a2 ??????F S 6）由 由高速級齒輪則 得小齒輪的彎曲疲勞強度極 3FE? =385MPa，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 4FE? =445MPa 7） 由高速級齒輪則得 彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 =， KFN2 = 8）計算彎曲疲勞許用應力 由高速級齒輪 則有： [ F? ]3= [ F? ]4= 9）計算大、小齒輪的 ][ FSaFaYY?，并加以比較 ,用插值法算得 ?? ][ 13 33F SaFa YY? 444][FSaFaYY? = = 經(jīng)比較小齒輪的數(shù)值大。 （ 2）設計計算 3 2322][c o s2FSaFadn YYZKTm ??? ??? ??? = 94m c os ..73 2233 ?）（ 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 m =，已可 滿足彎曲疲勞強度。但為了同時滿足接疲勞強度需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)于是有： os 15m0n33z ??? ?CO Sd 取 z3 =34， 則 Z 9 0 .1 8 82 . 2 6 8 x 3 4324 ???? Zi 0 取 90z4? （ 1）計算中心距 mmZZma n 16 os2 )9034( os2 )( 43 ?????? ?? 圓整取 a=160mm 按圓整中心距修正螺旋角 2a )xa rc c os 43(z z??? =arcos 39。39。3639。21142x 14 59134 0?? ）（ 計算大小齒輪分度圓直徑 mmZmd n 39。39。3639。2141c os os 33 ???? ?? mmZmd n 39。3639。39。2141c os os 44 ???? ?? 計算齒輪寬度 b3 mmdd 7 0 . 1 60 .8 x 8 7 .7 43 ???? ? 取 mmbmmb 75,70 54 ?? 結構設計 （ 1）小齒輪結構 查表得齒頂導系數(shù) 1h*a? ， 頂隙系數(shù) * ? 查表得齒頂導系數(shù) 1h*a? ， 頂隙系數(shù) * ? 分度圓直徑 ? 齒頂高 2 .5 m m1 x 2 .5mhh *aa ??? 齒跟高 ?hf （ h*a + *c ） m=（ 1+= 齒頂圓直徑 9 2 . 7 4 . m m2 . 5 x 28 7 . 7 42 hdd a1a ????? 齒根圓直徑 8 0 . 2 4 m m2 x 3 .7 58 7 . 7 42 hdd f1f ??? （ 2）大齒輪結構 查表得齒頂導系數(shù) 1h*a? ， 頂隙系數(shù) * ? 查表得齒頂導系數(shù) 1h*a? ， 頂隙系數(shù) * ? 分度圓直徑 ? 齒頂高 2 .5 m m1 x 2 .5mhh *aa ??? 齒跟高 ?hf （ h*a + *c ） m=（ 1+= 齒頂圓直徑 1 4 3 .8 4 m m2 x 2 .51 3 8 .8 42 hdd a1a ????? 齒根圓直徑 1 3 1 .0 7 m m2 x 3 .7 51 3 8 .5 72 hdd f1f ??? 5. 大小齒輪各參數(shù)見下表 5 齒輪 齒數(shù) 模數(shù) 分度圓 齒寬 形式 ? 1 27 2 50 39。39。2439。35130 2 114 2 45 39。39。2439。35130 3 34 75 14 39。39。3639。210 4 91 70 14 39。39。3639。210 第四章 軸的設計及計算 V 帶齒輪各設計 （ 1） V 帶齒輪各設計參數(shù)附表 1） .各傳動比 V帶 高速級齒輪 低速級齒輪 2） . 各軸轉(zhuǎn)速 n (r/min) (r/min) (r/min) Ⅳn (r/min) 3） . 各軸輸入功率 P （ kw） （ kw） （ kw） ⅣP (kw) 4） . 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T (Nm) (Nm) (Nm) ⅣT (Nm) 5） . 帶輪主要參數(shù) 小輪直徑（ mm） 大輪直徑（ mm） 中心距 a（ mm） 基準長度（ mm） 帶的根數(shù) z 90 280 410 1400 4 主動軸 設計 ⑴ . 求輸出軸上的功率 P1 ，轉(zhuǎn)速 1n ，轉(zhuǎn)矩 1T P1 = 1n =1T =． m ⑵ . 求作用在齒輪上的力 已知高速級小 齒輪的分度圓直徑為 mmd ? 而 NdTF t 311 ????? NFF o ontr 39。39。243531c os 20t a ost a n 39。 ???? ?? 3 9 2 .9 6 N=39。3 5 39。2 4 39。t a n 1 31 6 2 5 .5 6=t a nF =F ??ta 圓周力 Ft ，徑向力 Fr 及軸向力 aF 的方向如圖示 ⑶ . 初步確定軸的最小直徑 先按初步估算軸 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，MPaT 54][ ?? 。 mmxx xn PxdT ][ 10009550 3311m i n ??? ? 因最小直徑與大帶輪配合，故有一鍵槽，可將軸徑加大 5%，即mmd 18% ??? ，選用普通 V 帶輪，取大帶輪的轂孔直徑為 mmdd 200 ? ，大帶輪的基準直徑 mmdd 280? ，采用 3根 V 帶傳動， 查手冊得 大 帶輪寬度mmB 06? 。 ⑷ . 軸的結構設計 主 動軸設計結構圖 : 此軸采用齒輪軸結構 (主動軸 ) 1） 各軸段直徑的確定 與大帶輪相連的軸段是最小直徑，取 mmd 181 ? ；大帶輪定位軸肩的高度取mmh 2? ，則 mmd 222 ? ； 因軸同時受有徑向和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承 ，根據(jù) mmd 181 ? ，由軸承產(chǎn)品目錄初步選取 0基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承 30305型軸承，則 其尺寸為 dxDxT=，所以 mmdd 2573 ?? ，左端軸承定位軸肩高度去 mmh ? ，則 mmd 304 ? ； 此軸采用齒輪軸結構， 5段為齒輪軸段 。 2） 軸上零件的軸向尺寸及其位置 帶輪段 60mmL1? ,軸承端蓋總長為 20mm，帶輪和端蓋距離為 30mm，所以50mm2 ?L 軸承寬度 mmLL ?? ， 右端軸承得人左面用套筒定位。 空軸段 L4 = mmL 505 ? ,齒輪與箱體內(nèi)側(cè)的距離 ?L 。 至此，已初步確定軸的各段長度和直徑 3）確定軸上圓角和尺寸 參考表格 152，取軸端倒角為 2x450 ，各軸肩的圓角半徑為 4). 求軸上的載荷 分布簡圖 首先根據(jù)周的結構圖，做出計算簡圖，在確定軸承支點位置時，從手冊中查取 a=13mm，因此可作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下： 從軸的結構的結構圖 以及彎矩和扭矩圖可以看出齒輪軸處是軸 的危險截面 . 5）計算軸的 水平面各 支點的受力及彎矩 ，由上圖可得 軸向力 Fa 產(chǎn)生的彎矩 M1 =Fa xd1 /2= mm 由軸受力平衡得 對右支點取矩 002r1 ???? FFFF NVN V I05 0 . 7 5)5 0 . 7 51 4 0 .7 595( r01 ?????? XFFFM N V I 聯(lián)立 方程解得 NF NV ?? ??F NV 危險截面彎矩 N mm 6) 計算軸的垂直平面各支點的受力及彎矩，由上圖可得， 由軸受力平衡得 對右支點取矩得 聯(lián)立方程解得 NF NH 4341 ?? 1191N2 ??F NH 危險截面彎矩 N mm 7) 計算合成彎矩 mmNMMM VH ?????? 727183827561194 2222 8）將齒輪危險截面處的各值列于下表 載荷 水平面 v 垂直面 H 支反力 F NF NV ?? , NF NV ?? NF NH 3431 ?? , NF NH 11912 ?? 彎矩 M 38275v ?M N mm 61194??M H N mm 總彎矩 mmNMMMVH ???? 7 2 7 1 822 扭矩 T T1 =45158 N mm 9) 按彎扭合成力校核州的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面強度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭動切應力為脈動變應力，取 ?? ，軸的計算應力 3 8 2 7 51 0 9 1 854 1 7 . 8 x 5 0 . 7x 5 0 . 7 5 M 11v ???? FM NV02t1 ?? ? FFF NHN HI05 0 . 7 5)5 0 . 7 51 4 0 .7 595( r01 ?????? XFFFM N V I6 1 1 9 41 1 9 1 x 5 0 .7 5x 5 0 .7 52 ???? FM NHH