【文章內容簡介】 各軸轉矩 電動機軸轉矩： TI = 9550 PI/nI= 9550 m 高速齒輪軸轉矩： TII=9550 PII/nII=9550 m 低速齒輪軸轉矩： TIII=9550 PIII/nIII=9550 m TI = m TII== m TIII= m 計算項目 計算及說明 計算結果 5.1選考慮到混料機為一般機械，減速器傳遞功率不大，故大小齒輪均選用 45鋼。為制造方便，所以齒輪采用軟齒面。采用材料時一般使小齒輪齒面硬度比大齒輪高 20～50HBs。齒面粗糙度 Ra? ～ ? m。 45鋼 小齒輪調質5 齒輪傳動的設計計算 擇齒輪材料及熱處理方式 材料相關屬性表 材料 熱處理方式 硬度 /HBs 接觸疲勞極限σ Hlim/MPa 彎曲疲勞極限σFE/MPa 小齒輪 45 調質 217～ 286 350～ 400 280～ 340 大齒輪 45 正火 197～ 286 550～ 620 410～ 480 處理 大齒輪正火處理 8級精度 5.2確定齒輪傳動的參數 按上表取小齒輪硬度為 260HBs，接觸疲勞極限MPaH 600lim ?? 彎曲疲勞極限 MPaFE 460?? ； 大齒輪硬度為 220HBs，接觸疲勞極限 MPaH 400lim ?? ，彎曲疲勞極限 MPaFE 340?? 按一般可靠度取最小安全系數 ?HS ， ?FS 計算許用應力： MPaSHHH limlim][ ?? ? MPaSFFEF lim][ ?? ? 得： 小齒輪 MP aS HHH 6001600][ limlim1 ??? ??；MP aS F FEF ][ lim1 ??? ?? 大齒輪 MP aS HHH 4001400][ limlim2 ??? ??；MP aS F FEF ][ lim2 ??? ?? （ 1） 按齒面接觸強度設計 ? ?H1 =600MPa? ? ?F1 =368MPa? ? ?2 =400MPaH? ? ?2 =272MPaF? 6 設齒輪按 8級精度制造。取載荷系數 ，齒寬系數?d? ，小齒輪上的轉矩 T1＝ 9550＝ 9550= 。 取188?EZ , 21314232 1 ()[]2 10 3 1 188 ( ) 3 600EHdHK T Z Zudumm?????? ? ? ? ?? ? ? 齒數取 1 25z? ，則 2 25 3=75z ?? 。 模數 11 7 825dm z? ? ?， 齒寬 1 54. 47 43. 6db d m m?? ? ? ?， b值應加以圓整，作為大齒輪的齒寬 b2， 而使小齒輪的齒寬mmbb )10~5(21 ?? ，取 2 45b mm? ， 1 50b mm? 按標準模數系列取 ?m ，實際 11 2 5 2 .5 6 2 .5d z m m m? ? ? ? ?，22 75 187 .5d z m m m? ? ? ? ?， 中心距 12 6 2 .5 1 8 7 .5 12522dda m m? ?? ? ? 齒頂高： mmmhh aa * ???? 齒根高： mmmchh af )()( ** ?????? 全齒高： mmhhh fa 6 2 2 ????? 齒頂圓： 11 2 62. 5 2 67. 5aad d h m m? ? ? ? ? ? 22 2 187 .5 2 192 .5aad d h m m? ? ? ? ? ? 齒根圓： 11 2 62 .5 2 25 56 .25ffd d h m m? ? ? ? ? ? 22 2 1 8 7 .5 2 3 .1 2 5 1 8 1 .2 5ffd d h m m? ? ? ? ? ? （ 2）齒根彎曲疲勞強度校核計算 齒形系數 ?FaY ， ?SaY ， ?FaY ， ?SaY 1 50b mm? 2 45b mm? 1 mm? 2 mm? mmmchh af )()( ** ?????? mm?1 mm?2 mm?1 mm?2 mm? 7 M P aM P ambzYYKTFSaFaF368][125211111??????????????M P aM P aYYYYFSaFaSaFaFF272][2112212??????????? (3)驗算結果：輪齒彎 曲強度滿足要求。 計算項目 計算及說明 計算結果 輸入軸 的 設計計算 已知輸入軸傳遞的功率 1 kW? ，轉速1 360 / minnr? ，小齒輪的齒寬 1 50b mm? ,齒數 1 25z? ，模數 ?m ，壓力角 ?20?? ，載荷平穩(wěn)。 按照“軸的常用材料及其主要力學性能表”進行選擇，選取 45號鋼為軸的材料，調質處理。 由 mmnPCd 3?，查“常用材料的 [τ ]值和 C值 表”知45號鋼 C值范圍為 118～ 107，取 C=115，計算后得33 2 .1 91 1 5 3 0 .0360Pd A m mn? ? ? ?，取? ?m in 1 d m m? ? ? ?（考慮有鍵槽，將直徑增大 5%）。 最終取值 33mm 輸入軸 軸 的結 構 設計 （ 1）確定軸的結構方案 右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位。齒輪和左軸承從軸的左端裝入，齒輪右側端面靠軸肩定位，齒輪和左軸承之間用定位套筒使左軸承右端面得以定位，左右軸承均采用軸承端蓋，齒輪采用普通平鍵得到圓周固定。 （ 2） 確定軸的各段直徑 軸結構示意圖 8 1 2 3 4 6 751軸段為最小徑，安裝帶輪， mmd 331 ? ； 2軸段安裝軸承端蓋，按照軸肩 mmdd 12~612 為? 原則，取 mmd 442 ? ； 3軸段安裝軸承及擋油圈，為減少裝配軸承處的精加工面長度設置軸肩 mmdd 3~123 為? ，其中 d3為軸承內徑大小mmd 453 ? (根據機械設計課程上機與設計續(xù)表 133：取深溝球軸 6309），軸承寬 mmB 25? ；軸兩端裝軸承處軸徑相等，則 7段取 mmdd 4537 ?? ； 4軸段安裝齒輪，齒輪內徑mmd 494 ? ，齒輪的軸向定位軸肩 mmdd 12~645 為? ，取mmd 565 ? ； 7之間有砂輪越程槽，取 錯誤 !未找到引用源。 。 （ 3） 確定軸的各段長度 結合繪圖后確定各軸段長度如下： 1軸段的長度取mml 663321 ??? （根據帶輪結構及尺寸）； 2軸段總長度mml 3424102 ??? （ 根據外裝式軸承端蓋的結構尺寸，起厚度 03b 2 .2 1 2 .2 1 0 1 2 3e d d? ? ? ? ? ? ? ?，還有箱體的厚度取 10mm）； 3 軸段 mml 453 ? (軸承的寬與套筒的長度和 )； 4軸段 mml 674 ? （因為齒輪的齒寬為 70mm，軸段的長度應比零件的輪轂短 23mm）； 7軸段長度 mmlll 50765 ??? ；則軸的全長為 mml 262? 。 按彎矩復合強度計算 已知： 轉矩 1 1 1955 0 / 955 0 9 / 360 58. 1 ( )T P n N m? ? ? ? ? 小齒輪分度圓直徑 1 mm? 圓周力 112 2 5 8 .1 1 0 0 0 1 8 5 9 .26 2 .5t TFNd ??? ? ? 徑向力 ta n 18 59 .2 ta n 20 67 6. 7rtF F N?? ? ? ? mmd 331 ?mmd 442 ?mmd 453 ?7 45d mm?mmd 494 ?mmd 565 ? 錯誤 !未找到引用源。 1 66l mm? 2 34l mm? mml 453 ?mml 674 ? mmlll 50765 ???mml 262? ?? ? 9 法向力 1 8 5 9 .2 1 9 7 8 .5c o s c o s 2 0tn FFN?? ? ? 兩軸承間距離為 162mm,因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=81mm （ 1）繪制軸受力簡圖如下 （ 2）繪制垂直面彎矩圖如下 垂直面內的軸承支反力： 3 3 8 .42rA Y B Y FF F N? ? ? 水平面內的軸承支反力： 9 2 9 .62tA Z B Z FF F N? ? ? 由兩邊對稱，知截面 C的彎矩也對稱。截面 C在垂直面彎矩為 1 2 7 .42C A Y LM F N m? ? ? ?