一級(jí)圓柱齒輪課程設(shè)計(jì)doc(編輯修改稿)
2025-02-12 08:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 勞極限應(yīng)力根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得45鋼的調(diào)質(zhì)處理后的極限應(yīng)力為=600MPa ， =550MPa ⅱ）接觸疲勞壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth 工作壽命每年按300天，每天工作8小時(shí)，故 th=(300108)=24000h 查圖得，且允許齒輪表面有一定的點(diǎn)蝕 ZN1= ZN2=ⅲ) 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SH 查表得SH＝1 ⅳ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。將以上各數(shù)值代入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式得 ⅴ）齒數(shù)比因?yàn)?Z2=i2 Z1，所以Z2=5Z1ⅶ）齒寬系數(shù)由于本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)中的齒輪為對(duì)稱(chēng)布置，且為軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，～。取。 ⅵ）計(jì)算小齒輪直徑d1 由于，故應(yīng)將代入齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)公式，得 ④ 圓周速度v 查表得v12m/s，該齒輪傳動(dòng)選用9級(jí)精度。（3） 主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算① 齒數(shù)對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常z1在20～40之間選取。為了使重合度較大，取z1＝20，則z2＝i2z1＝100。② 模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)應(yīng)大于或等于上式計(jì)算出的模數(shù)，查表選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm。③ 分度圓直徑d ④ 中心距a ⑤ 齒輪寬度b大齒輪寬度 小齒輪寬度 ⑥ 其他幾何尺寸的計(jì)算（，）齒頂高 由于正常齒輪， 所以齒根高由于正常齒 所以全齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 （4） 齒根校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為① 齒形系數(shù)YF根據(jù)ZZ2,查表得 YFa1＝，YFa2＝，YSa1=，YSa2=。② 彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算公式 ⅰ)彎曲疲勞極限應(yīng)力根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P154圖5－33的MQ取值線(xiàn)查得 ， ⅱ）彎曲疲勞壽命系數(shù)YN 根據(jù)N1=和N2=，查圖得， YN1= , YN2= ⅲ)彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SFmin 本傳動(dòng)要求一般的可靠性，查表取SFmin＝。ⅳ）彎曲疲勞許用應(yīng)力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應(yīng)力公式得 ⅴ）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 因此，齒輪齒根的抗彎強(qiáng)度是安全的。 軸的設(shè)計(jì)（1） 高速軸的設(shè)計(jì) ① 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查表得其許用彎曲應(yīng)力，C=118～107。② 初步計(jì)算軸的直徑 由前計(jì)算可知：P1=,n1= 其中， C取112。 考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則 查取d=30mm③ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6軸段。1段：該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為30mm，查取該軸伸L1＝80mm。 2段： ，則d2=d1+2h=33mm。 此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外，L2=80mm。3段：此段裝軸承，取軸肩高度h為1mm，則d3=d2+2h=35mm。選用深溝球軸承。此處選用的軸承代號(hào)為6307，其內(nèi)徑為35mm，寬度為21 mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取此段長(zhǎng)L3=44mm。4段：：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=40mm可知，d4=40mm。因?yàn)樾↓X輪的寬度為85，則L4=835：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d5=39mm，L5＝15mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=35mm，L6＝29mm。由上可算出，兩軸承的跨度L＝10+15+85+25=135mm④ 高速軸的軸段示意圖如下：⑤ 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力： ?。├L制軸受力簡(jiǎn)圖ⅱ）繪制垂直面彎矩圖軸承支反力： 由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。截面C在垂直面彎矩為如圖ⅲ）繪制水平面彎矩圖ⅳ）繪制合彎矩圖=ⅴ）繪制扭轉(zhuǎn)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=，ⅵ）繪制當(dāng)量彎矩圖 截面C處的當(dāng)量彎矩：ⅶ)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝所以 軸強(qiáng)度足夠。（2）低速軸的設(shè)計(jì) ① 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查表得其許用彎曲應(yīng)力，C=118～107。 ② 初步計(jì)算軸的直徑由前計(jì)算可知：P2=,n2=計(jì)算軸徑公式：即：其中，A取108。 考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則 取d=48mm① 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6個(gè)軸段。1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=50mm，選用滑塊聯(lián)軸器，其軸孔直徑為48mm，軸孔長(zhǎng)度為84mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長(zhǎng)度，取軸伸段（即Ⅰ段）長(zhǎng)度L1＝110mm。2段：，則d2=d1+2h=51mm，此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝 軸承蓋，一部分伸出箱體外。3段：取軸肩高度h為2mm，則d3=d2+2h=55mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。此處選用的軸承代號(hào)為6211，其內(nèi)徑為55mm，寬度為55mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取套筒長(zhǎng)度為10mm，則此段長(zhǎng)L3=（212）+10+2=31mm。4段：此段裝齒輪，則d4=d3+2h=60mm。因?yàn)榇簖X輪的寬度為75mm，則L4=752=78mm5段：，則d5=d4+2h=65mm，長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L5=10mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=55mm，L6＝20mm。由上可算出，兩軸承的跨度L＝78+31+10=119mm。② 低速軸的軸段示意圖如下：③ 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力：?。┣笾Х戳AX、FBY、FAZ、FBZⅱ)由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。截面C在垂直面彎矩為受力圖：ⅲ）截面C在水平面上彎矩為：ⅳ）合成彎矩為：ⅴ）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=，截面C處的當(dāng)量彎矩：ⅵ)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝所以軸強(qiáng)度足夠。（3）確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封由于軸承周向速度為1m/s 2m/s，宜用軸承內(nèi)充填油脂來(lái)潤(rùn)滑。滾動(dòng)軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來(lái)密封。（4）回油溝 由于軸承采用脂潤(rùn)滑，因此在箱座凸緣的
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