【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 s 229c o s22211???????????? 4) 計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑 mmmdd mmmdd nf nf 11 ?????? ?????? 5）計(jì)算大、小齒輪的齒頂圓直徑 mmhdd mmhdd aa aa 222 111 ??????? ??????? 6)計(jì)算齒輪寬度 mmdb d ????? 圓整后取 mmB 602 ? ； mmB 651 ? 驗(yàn)算 NdTF t 51 2 ????? mmNmmNb FK tA /100/566536371 ???? 假設(shè) 正確 19 設(shè)計(jì) 開(kāi)式 直齒圓柱 齒輪 目的 設(shè)計(jì)過(guò)程 備注 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1) 選用７級(jí)精度 2) 用硬齒面齒輪，小齒輪材料為 ４０Ｃｒ （調(diào)質(zhì)及表面淬火），硬度為 52HRC，大齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)及表面淬火），硬度為 48HRC，二者材料硬度差為4HRC，其中 1HRC=10HBS。 3) 選小齒輪齒數(shù) 191?Z ， 大齒輪齒數(shù) ???? ZiZ 取 852 ?Z 4) 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) ★ 191?Z ★ 852 ?Z ★ 兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，所以壓力角 ??20? 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 １０－９ａ進(jìn)行試算，即 3 211 )][( HEdtt ZuuTkd ????? (1) 確定公式各計(jì)算數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù) ?tK 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmN nPT ??? ??????? 553353 3) 由表 １０－７ 選取齒寬系數(shù) ?d? 4) 由表 １０－６ 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? 5) 由圖 １０－２１ ｄ按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 11501lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 10502lim ?? 6) 由式 １０－１３ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 831 )830016( ????????? hjLnN 782 ????N 7) 由圖 １０－１９ 查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 20 目 的 分析過(guò)程 備注 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 8) 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式 １０－１２ 得 MP aMP aSK HHNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ?? (2) 計(jì) 算 1) 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ][ H? 中的較小值 mmdt ) ( 3 251 ?????? 2) 計(jì)算圓周速度 v smndv t / 10 0 060 ???? ? ???? 3) 計(jì)算齒寬ｂ mmdb td ????? 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 ｂ／ｈ 模數(shù) mmZdm tnt ??? 齒高 ?? ????hb mmmh nt 5) 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) smv /? ， ７級(jí)精度 ， 由圖 １０－８ 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?VK 假設(shè) mmNbFK tA /1 0 0/ ? ， 由表 １０－３ 查得 ?? ?? FH KK 由表 １０－２ 查得使用系數(shù) 1?AK 21 目 的 分析過(guò)程 備注 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由表 １０－４ 查得 )()(322322?????????????????? bK ddH ? 由圖 １０－ 1３ 查得 ??FK 故載荷系數(shù) 4 0 ?????? ?? HHVA KKKKK 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 １０－１０ａ 得 mmKKdd tt ??? 7) 計(jì)算模數(shù)ｍ mmZdm ??? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 １０－５ 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 213 ][2FSFdnYYZKTm ? ????? (1) 確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值 1) 由圖 １０－２０ｃ 查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5901 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5502 ?? 2) 由圖 １０－１８ 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 3 ) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為１％， 安全系數(shù)為 S=，由式 １０－１２ 得 MP aMP aSK FEFNF ][ 111 ???? ?? MP aMP aSK FEFNF ][ 222 ???? ?? 4) 計(jì)算載荷系數(shù) 3 3 ?????? ?? FFVA KKKKK 22 目 的 分析過(guò)程 備注 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 5) 查取齒形系數(shù) 由表 １０－５ 查得 ?FaY ?FaY 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 １０－５ 查得 ?SaY ?SaY ７） 計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY?， 并比較 ][ ][222111??????FSaFaFSaFaYYYY?? 小 齒輪的數(shù)據(jù)大 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmm 2 5 ??? ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)ｍ略小 于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) ，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值ｍ＝ 4ｍｍ 。 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mmd ? 算出小齒輪齒數(shù) ??? mdZ 取 191?Z 大齒輪齒數(shù) ???? ZiZ 取 852 ?Z 幾何尺寸計(jì)算 １） 計(jì)算分度圓直徑 mmmZd mmmZd 11 ???? ???? ２） 計(jì)算齒頂圓直徑 mmZmd mmZmd aa 348)285()2( 84)219()2( 22 11 ?????? ?????? 23 目 的 分析過(guò)程 備注 幾何尺寸計(jì)算 ３） 計(jì)算齒根圓直徑 mmZmd mmZmd ff 330)()( 66)()( 22 11 ?????? ?????? ４） 計(jì)算中心距 mmdda 2 0 82/)3 4 076(2/)( 21 ????? ５） 計(jì)算齒寬 mmdb d ???? ? 取 mmB 302 ? mmB 351 ? 驗(yàn)算 NdTF t 776 511 ????? mmNmmNb FK tA /100/ ???? 合適 24 第七篇 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 7． 1 高速軸的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 目的 說(shuō)明計(jì)算及設(shè)計(jì) 備注 軸的 軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 選擇軸的材料 （ 1） 擬定軸上零件的裝配方案 其中 1為齒輪 2為聯(lián)軸器 3為一對(duì)軸承 各軸段如圖標(biāo)定 (2) 計(jì)算 1) 輸入軸上的功率 m i n/1 4 4 0n,1 9 11 rkwP ?? 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 mNTT ?????? 1139。 2) 求作用在齒 輪上的力 NFFNaFFNdTFtantrt a a n o s20t a c o st a n 4139。1?????????????????? 3) 初定軸的最小直徑 選軸的材料為４５鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 １５－３， 取 112??A （以下軸均取此值），于是由式 １５－２ 初步估算軸的最小直徑 25 設(shè)計(jì)目的 說(shuō)明計(jì)算及設(shè)計(jì) 備注 初步估算軸的最小直徑 mmnPAd 4 4 0/1 9 1 2/ 33 11m i n ??? ? 這是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 21?d ， 又因此軸上有兩個(gè)鍵槽，所以， mmd %)121( ????? ， 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca ? 查表 １４－１， 取 ?AK ， 則 mmNTKT Aca ?????? 3 5 7 8 439。1 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（軟件版），選用 YL4 型 聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 40000Nｍｍ。半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 181 ? ，故取 mmd 1821 ?? 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L＝ 30ｍｍ (3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求 ，Ⅰ Ⅱ 軸段左 端需制處一軸肩，故取 Ⅱ－Ⅲ 段的直徑 mmd 2232 ?? ， 左端用軸端擋圈定位，按軸直徑取擋圈直徑 D＝ 25ｍｍ。 21?l 比 L略短，取 mml 2821 ?? 。 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因同時(shí)受有徑向力和 軸向力的作用。故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù) dⅡ Ⅲ =22mm,選取單列圓錐滾子軸承 30305。查得其參數(shù)為： mmmmmmTDd ????? ，所以 lⅢ Ⅳ =。 取 30305 型軸承的定位軸肩高度 h=,因此 ， 取 dⅥ – Ⅶ =28mm 。 4) 取Ⅴ Ⅵ的軸徑為 dⅤ Ⅵ =36,?、?Ⅴ的軸徑為 dⅣ Ⅴ =30mm。為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段略短于輪殼寬度 B=45mm,故取 lⅥ Ⅶ =42mm. 5) 套筒長(zhǎng)度約為 12mm,而 T=,則 取 lⅦ Ⅷ = b=, 則 取 lⅤ Ⅵ =8mm. 取 lⅣ Ⅴ =60mm. 6) 軸承端蓋的總寬度為 35mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求 ,取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面的距離 l=10mm,故取 lⅡ Ⅲ =25mm. 7) 軸上零件的周向定位 .齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接 .按軸徑查表 61 得 Ⅵ Ⅶ軸段平鍵截面 mmmmhb 78 ??? ,鍵槽用銑刀加工 ,長(zhǎng)為36mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性 ,故選取齒輪輪殻與軸的配 26 設(shè)計(jì)目的 說(shuō)明計(jì)算及設(shè)計(jì) 備注 求軸上的載荷 合為 67nH 。同樣 .半聯(lián)軸器與軸的連接 ,選用平鍵為 2266 ?? mmmm ,半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH .滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的 .此處選軸的直徑尺寸公差為 m6. 8) 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考課本表 15－ 2，取軸端倒角為 2 45176。 ，各軸肩處的圓角半徑為 R＝ （ d為 18~30mm）和 （ d為 30~50mm） (4) 求軸上的載荷