【文章內(nèi)容簡介】 ① 齒形系數(shù)YF根據(jù)ZZ2,查《機械設計學基礎》P153表5－11，得YF1＝，YF2＝② 彎曲疲勞許用應力計算公式 ⅰ)彎曲疲勞極限應力根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由《機械設計學基礎》P154圖5－33的MQ取值線查得 ， ⅱ）彎曲疲勞壽命系數(shù)YN 根據(jù)N1=和N2=，查《機械設計學基礎》P156圖5－34得， YN1=1 , YN2=1 ⅲ)彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)SFmin 本傳動要求一般的可靠性，查《機械設計學基礎》P151表5－10，取SFmin＝。ⅳ）彎曲疲勞許用應力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應力公式得 ⅴ）齒根彎曲疲勞強度校核 因此，齒輪齒根的抗彎強度是安全的。 軸的設計（1） 高速軸的設計 ① 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查《機械基礎》P369表16－1，得其許用彎曲應力。② 初步計算軸的直徑 由前計算可知：P1=,n1= 其中，A取112。 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%，則 查《機械基礎》P458附錄1，取d=25mm③ 軸的結(jié)構(gòu)設計高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結(jié)構(gòu)。設有7個軸段。1段：該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為25mm，查《機械基礎》P475附錄23，取該軸伸L1＝60mm。 2段： 參考《機械基礎》P373，則d2=d1+2h=28mm。 此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。3段：此段裝軸承，取軸肩高度h為1mm，則d3=d2+2h=30mm。選用深溝球軸承。查《機械基礎》P476附錄24，此處選用的軸承代號為6306，其內(nèi)徑為30mm，寬度為19 mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取此段長L3=17mm。4段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=33mm，長度取5mm，則L4= L6＝5mm。5段：：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=60mm可知，d6=60mm。因為小齒輪的寬度為70mm，則L5=70mm。7段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=30mm，L7＝17mm。由上可算出，兩軸承的跨度L＝mm④ 高速軸的軸段示意圖如下：⑤ 按彎矩復合強度計算A、圓周力：B、徑向力： ?。├L制軸受力簡圖ⅱ）繪制垂直面彎矩圖軸承支反力： 由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為如圖ⅲ）繪制水平面彎矩圖ⅳ）繪制合彎矩圖ⅴ）繪制扭轉(zhuǎn)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取α=，ⅵ）繪制當量彎矩圖 截面C處的當量彎矩：ⅶ)校核危險截面C的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝所以 軸強度足夠。（2）低速軸的設計 ① 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查《機械基礎》P369表16－1，得其許用彎曲應力。 ② 初步計算軸的直徑由前計算可知：P2=,n2=計算軸徑公式：即：其中，A取106。 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%，則 查《機械基礎》P458附錄1，取d=30mm③ 軸的結(jié)構(gòu)設計根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設有6個軸段。1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)《機械基礎》P482附錄32，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長度為60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長度，又由《機械基礎》P475附錄23，取軸伸段（即Ⅰ段）長度L1＝58mm。2段：查《機械基礎》P373，則d2=d1+2h=mm此軸段一部分長度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。3段：，則d3=d2+2h=35+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。查機械基礎P476附錄24，此處選用的軸承代號為6208，其內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取套筒長度為10mm，則此段長L3=（182）+10+2=28mm。4段：此段裝齒輪，則d4=d3+2h=mm。因為大齒輪的寬度為60mm，則L4=602=58mm5段：，則d5=d4+2h=50mm，長度與右面的套筒相同，即L5=10mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=40mm，L6＝17mm。由上可算出，兩軸承的跨度L＝。④ 低速軸的軸段示意圖如下：⑤ 按彎矩復合強度計算A、圓周力：B、徑向力：ⅰ）求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZⅱ)由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為受力圖：ⅲ）截面C在水平面上彎矩為：ⅳ）合成彎矩為：ⅴ）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取α=，截面C處的當量彎矩：ⅵ)校核危險截面C的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝所以軸強度足夠。（3）確定滾動軸承的潤滑和密封由于軸承周向速度為1m/s 2m/s，宜用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。滾動軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來密封。（4）回油溝 由于軸承采用脂潤滑，因此在箱座凸緣的上表面開設回油溝，以提高箱體剖分面處的密封性能。（5）確定滾動軸承在箱體座孔中的安裝位置因為軸承采用脂潤滑，那么可取軸承內(nèi)側(cè)端面到箱體的距離為10mm，并設置封油盤，以免潤滑脂被齒輪嚙合時擠出的或飛濺出來的熱油沖刷而流失。 ( 6 ) 確定軸承座孔的寬度L ，為箱座壁厚，為箱座、箱蓋連接螺栓所需的扳手空間，查機械基礎表191得，取＝8mm，C1＝18mm，C2＝16mm，L＝8+18+16+8＝50mm。（7）確定軸伸出箱體外的位置采用凸緣式軸承蓋，LH3型彈性柱銷聯(lián)軸器，高速軸軸承蓋所用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 M630，低速軸采用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 GB/T5782M835為了方便在不拆卸外接零件的情況下，能方便拆下軸承蓋，查《機械基礎》附錄33，得出A、B的長度，則：高速軸：L1(AB)=3523=12mm；低速軸：L2(AB)