【文章內容簡介】 系數(shù)，取 =—計算彎曲強度極限的螺旋角系數(shù)，—計算彎曲強度的重合度系數(shù)，取 =b—工作齒寬，由公式(523)得 = =1= 式中：—使用系數(shù)， —動載系數(shù)， —計算彎曲強度的齒向載荷分布系數(shù)，取 = —計算彎曲強度的齒間載荷分配系數(shù)，取 =1 —計算齒根彎曲強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，取 ==—計算齒根彎曲應力基本值，許用齒根應力由公式（525）得 = =1 =360 式中：—試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限， —試驗齒輪的應力修正系數(shù)，取 =2 —計算彎曲強度的壽命系數(shù)，取 =1—計算彎曲強度的最小安全系數(shù)，取 =—相對齒根圓角敏感系數(shù)， =—相對齒根表面狀況系數(shù)，取 =—計算彎曲強度極限的尺寸系數(shù)，故：,彎曲強度通過。以上計算說明齒輪承載能力足夠。七、主軸的結構設計 選用40Cr鋼，經(jīng)調質處理，可查得材料力學性能為： = 750 = 550 = 350 = 200 軸直徑的初步估算 初步估算軸徑，材料為40Cr鋼，查表取A=105，則軸的輸出端直徑式中：考慮有鍵槽，軸徑應增大4%～5%所以，取 =60 軸的結構設計見圖（）所示，軸的受力分析，鋼絲繩通過滾筒施加經(jīng)主軸的力（方向未定），故以假想線表示當力全部作用于A處時，軸的受力分析（—a）取最大值時為 =25a 求支反力設由于力產(chǎn)生的作用，各支反力分別為，（）容易求得== =25 = b 作彎矩和轉矩圖由于作用而作出彎矩圖（）= 作轉矩圖（） 1按當量彎矩計算軸徑 按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計算A截面軸徑 = =(考慮轉達矩按脈動循環(huán)變化,取 = = =)在結構設計時,取d =75是滿足強度要求的.(1)確定危險截面根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉矩圖）、應力集中和軸的結構尺寸、選取軸上A截面分析。截面A屬于危險截面，取截面A進行校核計算。(2)校核危險截面的安全因數(shù)1）彎矩作用時的安全因數(shù)由于該軸轉動，彎矩起對稱循環(huán)變應力，根據(jù)表中彎矩作用時的安全因數(shù)為 = 式中：—40Cr鋼彎曲對稱循環(huán)時的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W = —彎曲平均應力， =0 —正應力有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料彎曲時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =2）轉矩作用時的安全因數(shù) 考慮到機器運轉時不均勻引起的慣性和振動的存在，轉矩引起的切應力視為脈動循環(huán)變應力，轉矩作用時的安全因數(shù)為 =式中：—40Cr鋼抗扭的疲勞極限，由前知 =200 —切應力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W =—平均切應力， = = —正應力有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =，—表面質量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 =—尺寸因數(shù)，查表可得 =—材料扭轉時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =3）截面A的疲勞強度安全系數(shù) = 查表知當載荷確定較精確，材料性質較均勻時，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面A 疲勞強度足夠。 (1)確定危險截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取A截面為危險截面。 (2)校核危險截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應力屈服點，查表得 =550 —工作時的短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 =4875 —抗彎截面系數(shù)， = = 2）轉矩作用時的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料切應力屈服點，查表得： = =550 =330 —工作時短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2T =2 = —抗彎截面系數(shù)， =3）截面B的靜強度安全因數(shù) = 因為 =所以查表得許用安全因數(shù)=～S ,該軸靜強度足夠。，軸的受力分析 見（） a 求支反力設由于力產(chǎn)生的作用，各支反力分別為，（）容易求得== =20 – =b 作彎矩和轉矩圖由于作用而作出彎矩圖（）= 作轉矩圖（） 1按當量彎矩計算軸徑 按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計算A截面軸徑 = =(考慮轉達矩按脈動循環(huán)變化,取 = = =)在結構設計時,取d =90是滿足強度要求的.(1)確定危險截面根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉矩圖）、應力集中和軸的結構尺寸、選取軸上B截面分析。截面B屬于危險截面，取截面B進行校核計算。(1)確定危險截面 根據(jù)載荷分布（彎矩圖、轉矩圖）、應力集中和軸的結構尺寸、選取軸上B截面分析。截面B屬于危險截面，取截面B進行校核計算。(2)校核危險截面的安全因數(shù) 1）彎矩作用時的安全因數(shù) 由于該軸轉動，彎矩起對稱循環(huán)變應力，根據(jù)表中彎矩作用時的安全因數(shù)為 = 式中：—40Cr鋼彎曲對稱循環(huán)時的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應力幅 = = 其中，抗彎截面系數(shù)W = —彎曲平均應力， =0 —扭轉有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料彎曲時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =2）轉矩作用時的安全因數(shù) 考慮到機器運轉時不均勻引起的慣性力和振動的存在，轉矩引起的切應力視為脈動循環(huán)變應力，轉矩作用時的安全因數(shù)為 =式中：—40Cr鋼抗扭的疲勞極限，由前知 =200 —切應力幅 = =其中，抗彎截面系數(shù)W = —平均切應力， = = —正應力有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —表面質量因數(shù)，軸徑車削加工，查表可得 = —尺寸因數(shù)，查表可得 = —材料扭轉時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =3）截面B的疲勞強度安全系數(shù) = 查表知當載荷確定較精確，材料性質較均勻時，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面B疲勞強度足夠。 (1)確定危險截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取B截面為危險截面。 (2)校核危險截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應力屈服點，查表得 =550 —工作時的短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 =6875 —抗彎截面系數(shù)， = = 2）轉矩作用時的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料切應力屈服點，查表得： = =550 =330 —工作時短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2T =2 = —抗彎截面系數(shù)， = 3）截面B的靜強度安全因數(shù) = 因為 =所以查表得許用安全因數(shù)=～S ,該軸靜強度足夠。由以上的計算可知：主軸的強度滿足要求。八、行星軸的結構設計和校核行星軸的結構設計見（）選用40Cr鋼，經(jīng)調質處理，可查得材料力學為： =750 =550 =350 =200 軸的受力分析結合軸的受力情況，軸的受力分析（）a、求支反力 在水平面內受力情況分析，（) 軸在B截面所受的圓周力方向向上的力為 =2 = 由受力平衡條件容易求出： = = = 所以B截面處所受的彎矩最大 = b、軸的彎矩圖 由軸的受力分析可得軸的彎矩圖()按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計算A截面軸徑 = =(考慮轉達矩按脈動循環(huán)變化,取 = = =)在結構設計時,取d =45是滿足強度要求的.(1)確定危險截面 根據(jù)載荷分布（彎矩圖）、應力集中和軸的結構尺寸知，截面B屬于危險截面，取截面B進行校核計算。(2)校核危險截面的安全因數(shù)因為行星軸為心軸，所以它的安全系數(shù)為： =式中：—40Cr鋼彎曲對稱循環(huán)時的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應力幅 = = 其中，抗彎截面系數(shù)W = —正應力有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =，—材料彎曲時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =查表知當載荷確定較精確，材料性質較均勻時，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面B疲勞強度足夠。 確定危險截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取B截面為危險截面。 校核危險截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應力屈服點，查表得 =550 —工作時的短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 = —抗彎截面系數(shù)， = = 所以查表得許用安全因數(shù)=～S ,該軸靜強度足夠。 軸徑d =45選用40Cr鋼，經(jīng)調質處理，可查得材料力學為： =750 =550 =350 =200 軸的受力分析結合軸的受力情況，軸的受力分析（） a、求支反力 在水平面內受力情況分析，（) 軸在B截面所受的圓周力方向向上的力為 =2 = 由受力平衡條件容易求出： = = = 所以B截面處所受的彎矩最大 = b、軸的彎矩圖 由軸的受力分析可得軸的彎矩圖()按插值法查表得:=72 =124 根據(jù)公式計算A截面軸徑 = = (考慮轉達矩按脈動循環(huán)變化,取 = = =)在結構設計時,取d =55是滿足強度要求的.(1)確定危險截面根據(jù)載荷分布（彎矩圖）、應力集中和軸的結構尺寸知，截面B屬于危險截面，取截面B進行校核計算。(2)校核危險截面的安全因數(shù)因為行星軸為心軸，所以它的安全系數(shù)為： =式中：—40Cr鋼彎曲對稱循環(huán)時的疲勞極限，由前知 =350 —彎曲應力幅= = 其中，抗彎截面系數(shù)W = —正應力有效應力集中因數(shù)，按配合查得 =，所以取 =， —材料彎曲時的平均應力折算因數(shù)，查表可得 =查表知當載荷確定較精確，材料性質較均勻時，許用安全因數(shù)=～S ，該軸截面B疲勞強度足夠。 確定危險截面。按載荷較大，截面較小的原則，選取B截面為危險截面。 校核危險截面的安全因數(shù) =式中：—40Cr鋼材料正應力屈服點，查表得 =550 —工作時的短時最大載荷，設工作時短時過載為正常工作載荷的兩倍，則 =2 =2 = —抗彎截面系數(shù)， = = 所以查表得許用安全因數(shù)=～S ,該軸靜強度足夠。由以上計算可知：行星軸的強度滿足要求。九、 行星架結構設計 行星架是行星傳動中結構比較復雜的一個重要零件，也是承受外力矩最大的零件。它有三種基本形式：雙壁整體式、雙壁剖分式和單臂式。因為本設計中傳動比較大，(NGW型單級)，所以行星輪軸承安裝在行星輪內，采用雙壁整體式行星架（）這種型式的行星架結構剛性大，受載變形小，因而有利于行星輪上載荷沿齒寬方向均勻分布，減少振動和噪聲。 行星架材料常用ZG55，由于鑄鋼件廢品率高，浪費大，很不經(jīng)濟?，F(xiàn)采用球墨鑄鐵QT6003，重量輕，離心力小，噪聲也小，既降低了成本，又不影響機構性能，且其它性能也有所提高。中心距極限偏差 行星架上各行星輪上的軸孔與行星架基準軸線的中心距偏差會引起行星輪徑向位移，從而影響齒輪傳動側隙，且當各中心距偏差的數(shù)值和方向不同時，要影響行星輪軸孔距相對弦距誤差的測量值，因而影響行星架的均載?！?。由中心距的基本數(shù)值和齒輪精度等級查表得：對高速級 =對低速級 =相鄰行星輪軸孔距偏差 相鄰行星輪軸孔偏差是對各行星輪間載苛分配均衡性影響較大的因素，必須嚴格控制。值主要取決于各軸孔的分度誤差，而分度誤差又取決于機床和工藝裝配的精度。按下式計算：高速級 = mm， 取 mm低速級 = mm， 取 mm行星輪軸孔對行星架基準線的平行度公差。 X方向軸線平行度誤差，Y 方向軸線平行度誤差行星架的偏心誤差 行星架的偏心誤差可根據(jù)其中心距的極限偏差和相鄰行星輪軸孔距偏差的幾何關系求得。