機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述[001](編輯修改稿)
2024-07-23 10:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輪的圓周力Ft3 = 2T2/d1t = 21000382/= NKAFt3/b = 1 100 N/mm查表得齒間載荷分配系數(shù)KHa = 。④由表用插值法查得8級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)，KHb = 。由此，得到實(shí)際載荷系數(shù)KH = KAKVKHaKHb = 1 = 3）可得按實(shí)際載荷系數(shù)算的的分度圓直徑d3 = = = mm及相應(yīng)的齒輪模數(shù)mn = d3/z3 = 模數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值m = 4 mm。（1）計(jì)算分度圓直徑d3 = z3m = 234 = 92 mmd4 = z4m = 674 = 268 mm（2）計(jì)算中心距a = (d3+d4)/2 = (92+268)/2 = 180 mm（3）計(jì)算齒輪寬度b = φdd3 = 192 = 92 mm取b4 = 9b3 = 97。（1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件sF = ≤ [σF]1）確定公式中各參數(shù)值①計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)YeYe = ++②由齒數(shù)，查圖得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)YFa1 = YFa2 = YSa1 = YSa2 = ③計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF由表查得齒間載荷分配系數(shù)aKFa = 根據(jù)KHb = ，結(jié)合b/h = = = 則載荷系數(shù)為KF = KAKvKFaKFb= 1 = ④計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF]查得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為sFlim1 = 620 MPa、sFlim2 = 620 MPa。由圖查取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 、KFN2 = 取安全系數(shù)S=，得[sF]1 = = = MPa[sF]2 = = = MPa2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核sF1 = = = MPa ≤ [sF]1sF2 = = = MPa ≤ [sF]2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。 齒數(shù)z1 = 2z2 = 67，模數(shù)m = 4 mm，壓力角a = 20176。，中心距a = 180 mm，齒寬b1 = 97 mm、b2 = 92 mm。代號(hào)名稱計(jì)算公式低速級小齒輪低速級大齒輪模數(shù)m4mm4mm齒數(shù)z2367齒寬b97mm92mm分度圓直徑d92mm268mm齒頂高系數(shù)ha頂隙系數(shù)c齒頂高h(yuǎn)amha4mm4mm齒根高h(yuǎn)fm(ha+c)5mm5mm全齒高h(yuǎn)ha+hf9mm9mm齒頂圓直徑dad+2ha100mm276mm齒根圓直徑dfd2hf82mm258mm 輸入軸的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1P1 = KW n1 = 480r/min T1 = 已知高速級小齒輪的分度圓直徑為:d1 = 66 mm 則:Ft = = = NFr = Fttana = tan20176。 = : 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取A0 = 112，得：dmin = A0 = 112 = 輸入軸的最小直徑是安裝大帶輪處的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大5%，故選取:d12 = 26mm 1）為了滿足大帶輪的軸向定位要求，III軸段右端需制出一軸肩，故取II=III段的直徑d23 = 30 mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 35 mm。大帶輪寬度B = 78 mm，為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面上，故III段的長度應(yīng)比大帶輪寬度B略短一些，現(xiàn)取l12 = 76 mm。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 30 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6207，其尺寸為dDT = 357217 mm，故d34 = d78 = 35 mm，取擋油環(huán)的寬度為15，則l34 = l78 = 17+15 = 32 mm。 軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得6207型軸承的定位軸肩高度h = mm，因此，取d45 = d67 = 42 mm。 3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以l56 = B = 71 mm，d56 = d1 = 66 mm 4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與大帶輪右端面有一定距離，取l23 = 50 mm。 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm，低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm。考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知低速小齒輪的寬度b3 = 97 mm，則l45 = b3+c+Δ+s15 = 97+12+16+815 = 118 mml67 = Δ+s15 = 9 mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。1）作軸的計(jì)算簡圖（見圖a）: 根據(jù)6207深溝球軸承查手冊得T = 17 mm 帶輪中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L1 = (78/2+50+17/2)mm = mm 齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L2 = (71/2+32+11817/2)mm = 177 mm 齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3 = (71/2+9+3217/2)mm = 68 mm2）計(jì)算軸的支反力：水平面支反力（見圖b）：FNH1 = = = NFNH2 = = = N垂直面支反力（見圖d）：FNV1 = = = NFNV2 = = = 1229 N3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：截面C處的水平彎矩：MH = FNH1L2 = 177 Nmm = 129652 Nmm截面A處的垂直彎矩：MV0 = FpL1 = Nmm = 131194 Nmm截面C處的垂直彎矩：MV1 = FNV1L2 = 177 Nmm = 285784 NmmMV2 = FNV2L3 = 122968 Nmm = 83572 Nmm分別作水平面彎矩圖（圖c）和垂直面彎矩圖（圖e）。截面C處的合成彎矩：M1 = = 313819 NmmM2 = = 154253 Nmm作合成彎矩圖（圖f）。4）作轉(zhuǎn)矩圖（圖g）。5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度： 通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。必要時(shí)也對其他危險(xiǎn)截面（轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)公式（144），取a = ，則有：sca = = = MPa = MPa≤[s1] = 60 MPa 故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時(shí)，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下： 中間軸的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2 = KW n2 = r/min T2 = Nm 已知高速級大齒輪的分度圓直徑為：d2 = 261 mm 則:Ft1 = = = NFr1 = Ft1tana = tan20176。= N 已知低速級小齒輪的分度圓直徑為：d3 = 92 mm 則:Ft2 = = = NFr2 = Ft2tana = tan20176。= N 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，?。篈0 = 107，得:dmin = A0 = 107 = mm 1）初步選擇滾動(dòng)軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d12和d56,因軸承只承受徑向力，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin = mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6207，其尺寸為dDT = 357217 mm，故d12 = d56 = 35 mm。 2）取安裝大齒輪處的軸段VVI的直徑d45 = 40 mm；齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度B = 66 mm，為了可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45 = 64 mm
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