【文章內容簡介】 載荷系數(shù) 1 1. 03 1 1. 33A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ?= 5)取齒形系數(shù)，應力校正系數(shù) 由表 105查得 11222 .6 5 , 1 .5 82 .1 9 2 , 1 .7 8 6FSYY???? 6)較大小齒輪 ? ?Fa Sa FYY??的大小 ? ?11 1 2 .6 5 1 .5 8 0 .0 1 1 73 5 5 .7F a S a FYY ? ?? ?? ? ?22 2 2 . 1 2 9 1 . 7 8 6 0 . 0 1 2 63 1 0 . 7F a S a FYY ? ?? ?? 大齒輪的數(shù)值大 （ 2）設計計算 5322 1 . 3 3 9 2 . 8 9 1 0 0 . 0 1 2 6 2 . 7 60 . 8 2 4m m m? ? ? ??? ? 對比計算結果， 由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，終合考慮，滿足兩方面，對模數(shù)就近取整，則 m=4 11 83 .21 214dz m? ? ? 大齒輪齒數(shù) 214 84zz? ? ? 15 4 幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 ? ?12 8 4 3 3 6 21022Z Z ma m m m m??? ? ? (2)分度圓直徑 112284336d z m mmd z m mm?? （ 3） 算齒輪寬度 1dbd?? 84 67 .2 68mm mm mm? ? ? ? 圓整后取 1272 ,68B mmB mm?? 所以，計算得齒輪的參數(shù)為： d m z a b *ah *c ? 高速級 大 285 114 170 55 1 20? 小 55 22 60 低速級 大 336 4 84 210 68 小 84 21 72 軸的設計計算 輸入軸 1． 求 高 速 軸 上 的 功 率 1P ， 轉 速 1n 和轉矩 1T 由 上 表 可 知 1 kw? 1 1460 minnr? 1 N m? 2． 求作用在齒輪上的受力 Ft = 112Td = 2 5 8 6 1 0 2 1 3 7 .2 755 N? ? rtF = F ta n2 0 = 21 31 .27 63 97 = 77 2N? 16 2 2 6 8 . 0 5c o s 2 0 0 . 9 3 9 6 9 2 6ttn FFFN? ? ? 152初步估算軸的最小直徑 。 選取的材料為 40cr（調質）。根據(jù)表 153，取 0 112A? ，于是得 1 33m i n19 . 0 51 1 2 2 0 . 61460pd A m mn? ? ? ? 輸入軸的最小直徑顯然要考慮安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選擇聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉矩 1ca AT k T??，查表 141， ? 1ca AT k T??=? =? 按照計算轉矩 caT 應小于聯(lián)軸器的公稱轉矩的條件，查設計手冊，選用 YL8 （鋼制）聯(lián)軸器，公稱轉矩為 250 Nm? ， 電機軸 孔徑為 d=42mm ， l =84。輸入軸孔徑為 d=32mm,與軸配合的長度 l =60。 故取 12 32d mm? ? 。 4． 軸的結構設計 （ 1） 擬定軸設計方案，如下圖 （ 2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求 ， 12 段右端制出一軸肩，故 23 段直徑 23 36d mm? ? ； 左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取取擋圈直徑 40D mm? 。半聯(lián)軸器與軸配合的長度 1 60L mm? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故取 12 58l mm? ? 。 2）初步選擇滾動軸承。因為是直齒圓柱齒輪，無軸向載荷，選用深溝球軸承。由 23 36d mm? ? ，查設計手冊選深溝球軸承 6208， 40 80 18d D b mm mm mm? ? ? ? ?， 17 故 3 4 6 7 6 740 , 18d d m m l m m? ? ?? ? ?。 3）右端滾動軸承采用軸肩軸向定位，查手冊 6208 型軸承軸肩高度 3h? mm，因此取 56 46d mm? ? 。由于此輪分度圓直徑 d=55mm，所以制成齒輪軸，45 55d mm? ? ；齒輪左端與左軸承之間用套筒定位， 45 60l mm? ? 。 4)軸承端蓋的總寬度為 20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑劑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器由斷面的距離 30l mm? ，故取23 50l mm? ? 。 5）取齒輪與箱體的內壁距離 2 10mm?? ，軸承斷面與內壁的距離 3 4mm?? ，4 ?? （查課程設計指導書）。故 3 4 2 3 1 8 1 0 4 3 2l B m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，5 6 2 3 4 6 0 5 5 7 2 1 0 4 9 . 5 2 . 5 9 32l b m m? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。 （ 3）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸周向采用平鍵連接，按 12d? 由表 6－ 1 查得平鍵截面10 8 50b h l? ? ? ? ?。 半聯(lián)軸器與軸配合為 76HK 。滾動 軸承與軸周向定位由過渡配合保證，此處造軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 4）參考表 15－ 2，取軸端倒角為 2 45? ，各軸肩圓角半徑 。 5． 求 軸 上 的 載荷 作用在小齒輪上的力可分為垂直于軸心的力和沿圓周切線方向的 力。 其中 tF ＝ ， rF ＝ tF tan20 ＝ （ 1）確定軸承支點位置，對于 6208 深溝球軸承 ， 其支點就是軸承寬度 B的中點， 故軸的支承跨距為 12 53 132 185L l l mm? ? ? ? ?。根據(jù)軸的計算簡圖做出彎矩和扭矩圖。（下圖所示） 載 荷 水平面 垂直面 支反力 F 12154 , 587 .32N H N HF N F N?? 12561 .95 , 213 .77N V N VF N F N?? 彎矩 74 88 1. 57 5HM N mm? N mm? 總彎矩 N mm? 扭矩 N m? 18 進行校核時，通常只校核承受最大彎矩的截面的強度。 由上圖可知齒輪處 C點為危險截面，故只需校核 C 點強度， 取 ? ＝ ，則由式 15－ 5 得 ? ? ? ?? ?222213( 796 2) 586 10 fMT M PaW d?? ? ? ?? ? ?? fd 為齒根圓直徑 ? ?**1 2 2 5 0fad Z h c m m m? ? ? ? 由表 15－ 1 查得 40Cr 調質鋼 ? ?1?? ＝ 70 Mpa 因此 ,ca? ? ?1?? ，故安全。 19 精確校核軸的疲勞強度 1）、 判斷危險截面 由軸的結構圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知齒輪左端截面 4 因加工齒輪有尺寸變化，引起應力集中，故該截面 左側需校核驗證 2)、 截面左側 抗彎截面系數(shù) 3 3 3 30 1 0 1 40 64 00W . d . m m m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 3 30. 2 0. 2 40 12 80 0TW d m m m m? ? ? ? 截面左側的彎矩 M 為：1 4 8 . 5 2 7 . 5 4 8 . 5 2 7 . 57 9 6 8 7 . 6 2 3 4 5 0 3 . 94 8 . 5 4 8 . 5M M N m m N m m N m m??? ? ? ? ? ? ? ? 截面上的扭矩 T 為： 1 T N m? ? ? 截面上的彎曲應力： 5 .4 0b Mσ M PaW?? 截面上的扭轉應力： 4 .5 8T TTτ M PaW?? 軸的材料為 40Cr鋼，調質處理，由機設書 P362表 151 查得： aB MPσ 735? aMPσ 3551 ?? aMP1551 ??? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機設書 P40 附表32查取 因 0 0440r .d ?? 1375D .d ? 經插入后得： 2 14σα .? ?? ? 又由附圖 31 可得軸的材料敏性系數(shù)為 081σq.? ? ? 則： 1 1 1 9 21 1 1 6 7σ σ στ τ τk q (α ).k q (α ).? ? ? ?? ? ? ? 由附圖 32的尺寸系數(shù) ? 由附圖 33的扭轉尺寸系數(shù) 086τε .? 軸按磨削加工，由附圖 34得表面質量 0 90σ τβ β .?? 軸未經表面強化處理，即 1?q? ，則按式 312 及 314b得綜合系數(shù)為： 1 1