【文章內容簡介】 d 21 ?? 齒頂高ah ??? mhh aa 齒根高fh ??? mhh ff 齒頂間隙 C ??? mC 齒根圓 ??? ff hdd mmd f ?機械設計課程設計 直徑 fd 3 9 ???? ff hdd mmdf ? 中 心 距 a )(21 21 dda ?? 圓整取 178mm 齒 寬b mmdbb d ???? ? mmbb )10~5(1 ?? mmb 901 ? mmb 842 ? 齒頂圓直徑 ad ????? aa hdd ????? aa hdd mmd a ?mmd a ? 2) 蝸輪蝸桿設計 （參數查取時參照與《機械設計》與《課程設計》） 選用 ZA 型蝸桿傳動。 精度等級為 8 級。 蝸桿采用 45 鋼淬火，表面硬度 HRC=45~50；蝸輪輪緣材料采用 ZCuSn10P1 金屬模鑄造，計算步驟如下： 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 （ 1）按齒面接觸強度設計 齒數 由表 34取 1z , 12 izz ? 50,4 21 ?? zz 載荷系數 由于載荷平穩(wěn) =K 傳動效率 由表 ?η 機械設計課程設計 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 蝸輪轉矩 112 ???? iTT ==?m mNT ?? 蝸輪材料許用接觸應力 由表 310 2/220 mmNHP ??ζ 滑動速度影響系數 由圖 38初估滑動速度 smv S /? ，浸油潤滑，由圖 310 可查出 ?VSZ 應力循環(huán)次數 )1γ(γ60 1 取單向運轉hL tinN = ??LN 壽命系數 由圖 311查出 ?NZ 蝸輪許用接觸應力 2/ mmNZZ NVSHPHP ?????? ζζ 2/ mmNHP ?ζ 模數 直徑系數 分度圓直徑 由32222 )15000(≥ mmKTzdmHP?ζ 可選用??2?? = 800mm3 查表 33 確定基本傳動尺寸 mmdqmmm5041 ??? 蝸輪分度圓直徑 mmmZd 20220422 ???? mmd 2022 ? 蝸桿導程角 4arctanarctan 1 ?? qZγ ??γ 蝸桿齒寬 蝸輪齒寬 ??1 ≈ √??2 +1 ≈ mmqmb)(42)(2≈2???????? ??1 ≈ mmb ? 取 ??2 = 34mm 機械設計課程設計 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 傳動中心距 a = 12(??1 +??2)=12 (50+200)=125mm a=125mm 蝸輪圓周速度 100060 222 ? ????? ndV π smV / ? 齒面相對滑動速度 。111 ?? ?????? ndVV s ?γ smVs /? 當量摩擦角 由表 37查出 ?? 39。 ??eρ ??eρ 當量摩擦系數 ? ?? VV ρμ =V ?? 嚙合效率 ??1 = tanrtan （ r:????）= 。tan(。 :。 ) = 攪油效率 ??2 = ； 滾動軸承效率 ??3 = η = ??1??2??3 = = η = 與估取值相近似。 （ 2） 按齒面接觸疲勞強度校核驗算 彈性系數 由表 312 155=EZ 使用系數 原動機為電動機，工作平穩(wěn)，由表 313 1=AK 動載荷系數 smsmndV /3/ 222 ???? π ?VK 載荷分布系數 載荷平穩(wěn) 1??K 機械設計課程設計 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 接觸應力 MPaKKKddTZVAEH20220940022212???????? βζ HPH ζζ 合格 （ 3）按輪齒彎曲疲勞強度校核驗算 材料許用彎曲應力 一側受載，由表 310查出 2/70 mmNFP ??ζ 壽命系數 由圖 311查出 ?NY 許用彎曲應力 NFPFP Yζζ ′= 2/ mmNFP ?ζ 蝸輪當量齒數 50cos 3322 ??? ?γZZ e 582 ?eZ 蝸輪的齒形系數 蝸輪無變位 ,變位系數 X=0，由圖 221 ????a = ????a = ????S = ????a?????a= ?FSY 導程角系數 ?????γβY ?βY 蝸輪彎曲應力 22212/420220666mmNmmNYYmddKKKTFPFSVAF?????????????ζζ ββ 合格 （ 4）按蝸桿軸撓度校核驗算 機械設計課程設計 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 圓周力 NdTF t 50 3111 ???? NFt 5161 ? 徑向力 NdTF Xr ?20tan200 3221 ???? α NFr ? 蝸桿兩支撐間距離 2 ??? dL mm mmL 180? 危險截面慣性矩 ? ?64 44 ???? fdI π mmI ?? 許用最大撓度 500 0 0 1 ??? dy P mmy P ? 蝸桿軸撓度 mmLEIFFy rt2884836522321211?????????? Pyy 1 合格 （ 5）蝸桿傳動熱平衡計算 嚙合效率 ??1 = tanrtan （ r+????）= 。tan(。 +。 ) ?η 攪油率 自 定 ?η 軸承率 自定 = 機械設計課程設計 計算項目 計 算 內 容 計 算 結 果 總效率 ???? ηηηη ?η 導熱率 中等通風環(huán)境 )/(15 2 CmWK ??? 工作環(huán)境溫度 一般情況 Ct ?202 = 傳動中心距 )20220()( 21 ????? dda mma 125? 散熱面積 )100125()100( ??? aA mA ? 潤滑油工作溫度 CtAKPt?20)()1(211?????????? η Ct ?951 合格 3) 蝸桿軸的設計 計算項目 計算內容 計算結果 材料的選擇 材料選擇 45 號鋼，調質處理 MPaB 650ζ = 材料系數 查表有 C=112 估算軸徑 mmnPCd ≥ 33 ??? mmd 14取 min ? 蝸桿受轉矩 mNT ?? 圓周力 Nd TF t 51650 03111 ????? NFt 5161 ? 機械設計課程設計 計算項目 計算內容 計算結果 徑向力 ?20t a n2 0 0 4 52t a n2 0 0 03221????? Xr d TF α NFr 14541 ? 軸向力 200 3221 ???? dTF a NFa 14541 ? 蝸桿受力圖 垂直面反力 23414 5 23425100 11?????? arAVFFF 23414 5 23425134 11?????? arBVFFF NFAV ? NFBV ? 水平面反力 234516100234100 1 ??? tAH FF 234 516134234134 1 ??? tBH FF NFAH ? NFBH ? 機械設計課程設計 計算項目 計算內容 計算結果 垂直面彎矩圖 水平面彎矩圖 合成彎矩 mNMMM HCVCC ?????? 222239。39。mNMMM HCVCC ?????? 2222 mNM C ?? 39。mNM C ?? 機械設計課程設計 計算項目 計算內容 計算結果 合成彎矩圖 轉矩圖 mmNT ?? 應力校正系數 轉矩按脈動循環(huán)考慮，取 α = [???1b]??0b，由表 12查得 ???? = 600Mpa， 由表 14 查得 [??。1b] =55Mpa， [??0b] = 95Mpa， 則 α = 5595 = . ?α 當量彎矩圖 由公式 ???? = √??2 +（ αT） 2求出危險截面 C處當量彎矩為： ?????? = √????′ 2 +（ αT） 2 =√ +()2 ?????? = ?m 機械設計課程設計 計算項目 計算內容 計算結果 校核軸徑 31 ][][beCMd ζ? 最大彎矩處： mmd ][ 3 31 ???? mmdd 50][ 11 ?? 合格 4）高速軸的設計 計算項目 計算內容 計算結果 材料的選擇 考慮到相互摩擦作用，材料選擇與齒輪相同，為 40Cr，調質處理， MPaB 800ζ = 材料系數 查表有 C=106 估算軸徑 mmnPCd ≥ 33 ??? mmd 30取 min ? 所受轉矩 mNT ?? 機械設計課程設計 計算項目 計算內容 計算結果 齒輪圓周力 Nd TF t 003122 ????? NFt ? 齒輪徑向力 ?? ??? βα ntr FF NFr ? 齒輪軸向力 ? 1 4 4tan