【文章內(nèi)容簡介】 傳動比u=Z2/Z1=100/24=，(4)查表有材料彈性影響系數(shù)ZE=，取載荷系數(shù)Kt=有∵T1=104 T/()，u=3，ФR1=1/3.齒寬系數(shù)：=1∴試計算小齒輪的分度圓直徑為：d1t≥*=*=(1)計算圓周速度v=π*d1t*nI /60000=**320/60000=齒寬b=*d1t=1*=計算齒寬與齒高之比：b/h模數(shù)mt= d1t/Z1=h==b/h=(2)計算齒輪的動載系數(shù)K根據(jù)v=，查表得：Kv=,又查表得出使用系數(shù)KA=取動載系數(shù)K=取軸承系數(shù)K=*=齒輪的載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=(3)按齒輪的實際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式:d1= d1t==m=d．按齒根彎曲疲勞強度設計：σFmin1=+275由公式查得：(1)小齒輪的彎曲疲勞強度σFE1=500 Mpa ；大齒輪的彎曲疲勞強度σFE2 =380 Mpam≥(2)查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù)KFN1=,KFN2=.計算彎曲疲勞強度的許用應力，安全系數(shù)取S=由[σF]=σFmin KFN / SFmin 得[σF]1=σFE1* KFN1/S=500*[σF]2=σFE2* KFN2/S=380*計算載荷系數(shù)由b/h=,==K= Kv*KA* K *KF=1***=：YFa1=, YFa2=Ysa1=, Ysa2= * Ysa /[σF]并加以比較∵YFa1 * Ysa1 /[σF]1 =*YFa2 * Ysa2/[σF] 2 =*∴YFa1 * Ysa1 /[σF]1 YFa2 * Ysa2/[σF] 2所以選擇YFa2 * Ysa2/[σF] 2=m≥ ==對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由因為齒輪模數(shù)m的大小主要由彎曲強度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標準模數(shù)的值，即m=。按接觸疲勞強度計算的分度園直徑d1=，Z1=d1/m=≈26,則Z2=Z1*m=26*=108模數(shù)：m=分度圓直徑：d1=m*Z1=*26=65mm； d2=m*Z2=*108=270mm齒頂圓直徑：da1=d1+2 ha=65+2*=70mmda2=d2+2 ha=210+2*=275mm齒根圓直徑：df1= d12hf=652** (1+)= （ha=h*m）df2= d22hf=2102** (1+)= （hf=（1.+）m）齒輪中心距：R=（d1+d2）/2=（65+270）/2=,mm齒寬：b=d1*=65*1=65mm所以去小直齒輪b1=65mm， 大直齒輪b2=60mm 軸的設計計算Ⅰ的設計(1)選擇材料:由于傳遞中功率小，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理查表得，(2)根據(jù) P1=T1=104n1=960r/m3初步確定軸的最小直徑取c=118mmdmin ≥c=118≈由于該軸有一個鍵槽，故軸的直徑應該加大5％7％，故dmin ==(3)考慮I軸與電動機軸用聯(lián)軸器連接，因為電動機的軸伸直徑為d=38mm，查表選取聯(lián)軸器的規(guī)格YL7聯(lián)軸器的校核：計算轉(zhuǎn)矩為:Tc=KTK為工作情況系數(shù)，工作機為帶式運輸機時，K=。根據(jù)需要去K=，即:T=9550P/n=9550Tc=KT==聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩Tn=1250許用轉(zhuǎn)速[n]=4750r/minn=960r/m所以聯(lián)軸器符合使用要求(4)作用在小錐齒輪上的力：dm1=[b/R]d1=[]70=①圓周力：Ft1=2T1/ dm1=2104 /=②徑向力：Fr1= Ft1*tan20176。*cosδ1=tan20176。176。=③軸向力:Fa1= Ft1*tan20176。*176。=(5)軸的結(jié)構(gòu)設計如圖31：圖31(1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，IⅡ軸端右端需要制出一軸肩dIⅡ =30mm，故取dⅡⅢ =35mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故IⅡ軸段取L IⅡ =62mm。初步選定滾動軸承，因為軸承同時有徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐滾子軸承。參照工作要求根據(jù)dⅡⅢ =35mm，根據(jù)機械設計手冊標準，單列圓錐滾子承選用型號為30208，其主要參數(shù)為d=40mm，D=80mm，T=，B=18，C=16，所以dⅢⅣ =40mm，dⅣⅤ =50mm，dⅤⅥ =40mm，LⅢⅣ =17mm取安裝齒輪處的軸端ⅥⅦ的直徑dⅥⅦ =32mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。軸段的長度取LⅥⅦ =58mm。由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確定LⅡⅢ =44mm。d IⅡ =30mm L IⅡ =62mmdⅡⅢ =35mm LⅡⅢ =44mmdⅢⅣ =40mm LⅢⅣ =17mmdⅣⅤ =50mm LⅣⅤ =56mmdⅤⅥ =40mm LⅤⅥ =17mmdⅥⅦ =32mm LⅥⅦ =58mm至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度。(6)求軸上的載荷如圖32計算軸上的載荷：圖32①求垂直面內(nèi)的支撐反力：該軸受力計算簡圖如下圖，齒輪受力∵LⅣⅤ =56mm 軸承的T= a=∴L2= LⅣⅤ+2（Ta）=56+2()=根據(jù)實際情況取L2=60mm，估取L3=40mm∵=0,∴Rcy=Ft1(L2+L3)/L2=(60+40)/60=∵，∴Rby= Ft1 Rcy==Mcy=60=②求水平面內(nèi)的支撐力：∵=0，∴RCz= [Fr1(L2+L3)Fal*dm1/2]/L2=[(60+40) ]/L2=∵=0，∴RBz=Fr1RCz==∵水平面內(nèi)C點彎矩，Mz=60=③合成彎矩：M===④作軸的扭矩圖如圖33圖33計算扭矩:T=T1=104 ⑤校驗高速軸Ⅰ：根據(jù)第三強度理論進行校核：∵MDM1D,∴取M=M1D=又∵抗彎截面系數(shù)：W= =323= ∴σ=/W=/=所以滿足強度要求 減速器的低速軸Ⅱ的設計(1)選取材料：由于傳遞中功率小，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得，(2)根據(jù)P=T1=104 Nn1=320r/m(3)初步確定軸的最小直徑取c=118mmdmin ≥c=118≈由于該軸有一個鍵槽，故軸的直徑應該加大5％7％， 故dmin ==，取d=25mmdm1=（b/R）d=(4)大錐齒輪圓周力：Ft1=2T1/ dm1=2104 /=徑向力：Fr1= Ft1*tan20176。*cosδ2=tan20176。176。=軸向力:Fa1= Ft1*tan20176。*sinδ2=tan20176。176。=(5)作用在小齒輪上力：圓周力：Ft3=2T2/d1=2104 /60=徑向力：Fr3= Ft3tan20176。=tan20176。=(6)軸的結(jié)構(gòu)設計根據(jù)軸的各定位的要求確定軸的各段直徑和長度初步選定滾動軸承，因為軸承同時有徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐滾子軸承。參照工作要求根據(jù)dmin=25mm取d IⅡ =30mm，根據(jù)機械設計手冊標準，單列圓錐滾子承選用型號為30206，其主要參數(shù)為d=30mm，D=62mm，T=，B=16，C=14，所以dⅤⅥ =30mm。如圖34圖34取安裝大圓錐齒輪處的軸端ⅡⅢ的直徑dⅡⅢ =50mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。軸段的長度取LⅤⅥ=。由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確定LⅡⅢ =。安裝小齒輪為齒輪軸，其齒寬為65mm，直徑為55mm，所以dⅢⅣ =55mm，LⅢⅣ =64mm軸ⅣⅤ段根據(jù)擋油環(huán)河套筒得出dⅣⅤ =40mm，LⅣⅤ =38mm。d IⅡ =30mm L IⅡ =38mmdⅡⅢ =50mm LⅡⅢ =49mmdⅢⅣ =55mm LⅢⅣ =64mmdⅣⅤ =40mm LⅣⅤ =38mmdⅤⅥ =30mm LⅤⅥ =17mm至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度 減速器低速軸Ⅲ的設計計算(1)選擇材料：由于傳遞中功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得，(2)由軸上扭矩初算軸的最小直徑：機用的減速器低速軸通過聯(lián)軸器與滾筒的軸相連接，其傳遞功率P=。轉(zhuǎn)速n=，轉(zhuǎn)矩T=105 由機械設計查得c=118，所以：dmin ≥c=118≈由于該軸有一個鍵槽，故軸的直徑應該加大5％7％， 故dmin ==，取d=35mm(3)考慮Ⅲ軸與卷筒伸軸與聯(lián)軸器連接。查表選用聯(lián)軸器規(guī)格為LH3聯(lián)軸器的校核：計算轉(zhuǎn)矩為：Tc=KTK為工作情況系數(shù)，工作機為帶式運輸機時，K=。根據(jù)需要去K=，即:T=9550P/n=9550Tc=KT==聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩Tn=1250許用轉(zhuǎn)速[n]=4750r/minn=所以聯(lián)軸器符合使用要求(4)作用在大直齒輪上的力： 圓周力：Ft4= Ft3=Fr4= Fr3=(5)軸的結(jié)構(gòu)設計如圖35如圖35根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，IⅡ軸端右端需要制出一軸肩dIⅡ =40mm，故取dⅡⅢ =50mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故IⅡ軸段取L IⅡ =80mm。初步選定滾動軸承，因為軸承只有軸向力的作用，故選深溝球軸承。參照工作要求根據(jù)dⅡⅢ =50mm，根據(jù)機械設計手冊標準，深溝球承選用型號為60210，其主要參數(shù)為d=50mm，D=90mm，B=20mm，所以dⅢⅣ =56mm，為大齒輪的右端定位制造出一軸肩的高度為65mm，寬度為10mm，即dⅣⅤ =65mm，LⅣⅤ=10mm，dⅤⅥ =50mm，LⅢⅣ =17mm取安裝齒輪處的軸端ⅥⅦ的直徑dⅥⅦ =60mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。大直齒輪的齒寬為60mm，所以軸段ⅥⅦ的長度取LⅥⅦ =58mm。為保證機箱的寬度，故為確保機箱的寬度，Ⅱ軸和Ⅲ軸安裝軸承的軸的長度應向?qū)?，故取LⅡⅢ =。由軸承蓋端的總寬度和擋圈寬度軸承的寬度來確定LⅡⅢ =d IⅡ =40mm L IⅡ =88mmdⅡⅢ =50mm LⅡⅢ =66mmdⅢⅣ =56mm LⅢⅣ =dⅣⅤ =65mm LⅣⅤ =10mmdⅤⅥ =60mm LⅤⅥ =58mmdⅥⅦ =50mm LⅥⅦ =至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑很長度。(6)求軸上的載荷該軸受力計算簡圖如圖36：計算軸的載荷： 圖36①求垂直面內(nèi)的支撐力：∵ΣMC=0，∴RBY= Ft4L1/（ L1+L2）=（+）=∵ΣY=0，∴Rcy= Ft4 RBY = = N，∴垂直面內(nèi)D點彎矩：MDy= RcyL1== Nm ，M= RBY L2==m②水平面內(nèi)的支撐反力：∵ΣMC=0，∴RBz=Fr4 L1/（ L1+L2）=∵ΣZ=0，∴RCz= Fr4 RBz ==，∵水平面內(nèi)D點彎矩MDz= RCz L1==m，M= RBz == Nm③合成彎矩：MD=== Nm，M===m④作舟的扭矩圖如圖37圖37計算扭矩:T=T1=105 。⑤校核低速軸Ⅲ:根據(jù)第三強度理論進行校核：由圖可知，D點彎矩最大，故驗算D處的強度∵MDM1D,∴取M=M1D=又∵抗彎截面系數(shù)：W= =583= ∴σ=/W=/=.4 滾動軸承的選擇與壽命計算 減速器高速I軸滾動軸承的選擇與壽命計算(1)高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取d=40㎜，選用型號為30208，其主要參數(shù)為：d=40㎜，D=80㎜，Cr=59800 N，е=，Y=，Y0=，Cr0=42800查表,當A/R≤е時，X=1，Y=0； 當A/Re時，X=,Y=(2)計算軸承D的受力（）， ①支反力RB=== N，RC=== N②附加軸向力（對滾子軸承 S=Fr/2Y）∴SB=RB/2Y=，SC=RC /2Y=③軸向外載荷 FA=Fa