【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 YFaYSaσF（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)。 K=KAKVKFαKFβ=11=2)查取齒形系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表105查得YFa1=；YFa2=3）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)表105查得YSa1=；YSa2=4)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE2=380MPa。7）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=,KFN2=。8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 1取彎曲疲勞安全系數(shù)S=,由機(jī)械設(shè)計(jì)式（1012）得：σF1=KFN1σFE1S==σF2=KFN2σFE2S==9)計(jì)算大小齒輪的YFaYSaσF并加以比較YFaYSaσF1==YFaYSaσF1==大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mn≥321051242=㎜對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=㎜，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=㎜來(lái)計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)。于是由 Z1=d1mn== 取Z1=28,則Z2=uZ1=328=84。（1）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d1=Z1mn=28=70㎜d2=Z2mn=84=210㎜（2）計(jì)算中心距 a=(d1+d2)mn2=(70+210)22=140㎜ (3)計(jì)算齒輪寬度 b=?bd1=170=70㎜圓整后B2=80㎜,B1=85㎜5．主要設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。中心距： a=140㎜；法面模數(shù)： m=；齒數(shù)。 Z1=28,Z2=84分度圓直徑：d1=70㎜,d2=210mm基圓直徑：d b1=，db2=齒頂圓直徑：da1=75mm,da2=215mm齒根圓直徑：df1=,df2=全齒高：h1=,h2=材料選擇及熱處理 小齒輪1選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)HBS1=280. 大齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)HBS2=240. 用proe繪制齒輪的三維圖形在 proE 中直齒圓柱齒輪是利用參數(shù)進(jìn)行繪制的，在零件模式下，取消默認(rèn)模板，使用公制尺寸模板，新建零件零件模型。1） 使用front平面草繪4個(gè)任意半徑的同心圓，確定，按“√”退出草繪。2) 點(diǎn)擊“工具—參數(shù)”彈出參數(shù)設(shè)置框，點(diǎn)擊“+”增加參數(shù)行，在“名稱(chēng)”列輸入直齒圓柱齒輪的參數(shù)符號(hào)，在“值”列輸入需要指定的參數(shù)值。如圖41：圖41 輸入?yún)?shù)其中：m（模數(shù)）、z（齒數(shù)）、Prsangle（齒形角）ha（齒高）、c（齒隙系數(shù)）、width（齒寬）的參數(shù)值需要指定其值，其余如d（分度圓直徑）、db（基圓直徑）、da（齒頂圓直徑）、df（齒根圓直徑）使用關(guān)系式進(jìn)行尺寸賦值。參數(shù)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“確定”關(guān)閉。3) 點(diǎn)擊“工具—關(guān)系”彈出“關(guān)系”框，對(duì)齒輪的參數(shù)建立參數(shù)關(guān)系式。將鼠標(biāo)移到至同心圓上，4個(gè)同心圓同時(shí)加亮，點(diǎn)擊，顯示同心圓的尺寸符號(hào)。在“關(guān)系”欄中輸入如下關(guān)系式，點(diǎn)擊“確定”關(guān)閉窗口。如圖42：圖42 輸入關(guān)系式d=m*zdb=d*(cos(prsangle))da=d+2*m*hadf=d2*(ha+c)*mD0=dD1=dbD2=daD3=df4) 執(zhí)行“編輯—再生”，圖形中通過(guò)關(guān)系式賦值的4個(gè)同心圓的直徑確定，即d、db、da、df 的值，再次打開(kāi)參數(shù)欄可以看到這4個(gè)參數(shù)已經(jīng)被賦值。如圖43：圖43 5) 繪制齒輪的漸開(kāi)線點(diǎn)擊窗口“創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線”按鈕，選取“從方程”，確定，選取坐標(biāo)類(lèi)型為圓柱坐標(biāo)系后彈出程序運(yùn)行框和記事本，在記事本中輸入漸開(kāi)線方程如下：x=t*sqrt((da/db)^21)y=180/pir=*db*sqrt(1+x^2)theta=x*yatan(x)z=0圖44 繪制漸進(jìn)線點(diǎn)擊記事本“文件—保存”后關(guān)閉記事本，在“曲線：從方程”的右下角點(diǎn)擊“預(yù)覽”或直接確定，漸開(kāi)線繪制成功，如圖44。6) 創(chuàng)建漸開(kāi)線與分度圓的交點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)。執(zhí)行“基準(zhǔn)點(diǎn)創(chuàng)建”工具，選取漸開(kāi)線后，按下“ctrl”選取分度圓，“確定”，基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0 創(chuàng)建成功。7) 創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A1執(zhí)行“基準(zhǔn)軸”創(chuàng)建工具，選取TOP平面后按“ctrl”選取RIGHT平面，取兩個(gè)平面的交線為基準(zhǔn)軸。8) 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1執(zhí)行“基準(zhǔn)平面”工具，選取基準(zhǔn)軸后按“ctrl”選取基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0，“確定”基準(zhǔn)平面創(chuàng)建成功。9) 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM2執(zhí)行“基準(zhǔn)平面”工具，選取基準(zhǔn)平面DTM1 后按“ctrl”選取基準(zhǔn)軸A1，在偏距中輸入旋轉(zhuǎn)角度值“360/4/Z”，選取“是”添加“360/4/Z”作為特征關(guān)系，“確定”。如圖45：圖45 10) 通過(guò)基準(zhǔn)平面DTM2 鏡像漸開(kāi)線11) 修剪齒形選取FRONT平面進(jìn)入草繪模式，點(diǎn)擊“通過(guò)邊創(chuàng)建圖元”按鈕，選取齒根圓和兩條漸開(kāi)線，創(chuàng)建漸開(kāi)線與齒根圓之間的圓角，圓角半徑為“d/400”，修剪去除多余的曲線，按“√”退出草繪。圖4612) 拉伸齒頂圓成特征實(shí)體：如圖47：圖47 拉伸13) 利用去除材料拉伸出第一個(gè)齒槽在草繪模式下利用“通過(guò)邊創(chuàng)建圖元”選取齒形曲線與齒頂圓的的封閉曲線。如圖：圖4814) 陣列齒形選取整列方式為“軸”，數(shù)量為75，陣列角度為“360/z”，按確定：如圖49 ：圖49 齒輪 齒輪的加工工藝分析1）圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)忒點(diǎn)圓柱齒輪一般分為齒圈和輪體兩部。在齒圈上切出直齒，而在輪體上有空或帶有軸。輪體結(jié)構(gòu)形狀直接影響齒輪加工工藝的制定。2）圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求要求齒輪能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比恒定，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化量在一定限度內(nèi)。要求齒輪工作是齒面接觸要均勻，并保證有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置。3）齒輪的材料選擇一般講，對(duì)于低速重載的傳動(dòng)力齒輪，有沖擊載荷的傳力齒輪面受壓產(chǎn)生塑性變形或磨損，且輪齒容易折斷，應(yīng)選用機(jī)械強(qiáng)度、硬度等綜合力學(xué)性能好的材料，經(jīng)滲碳淬火，芯部具有良好的韌性，齒面硬度可達(dá)5662HRC。4）齒輪的毛坯齒輪的毛坯形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺寸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求低的齒輪。當(dāng)吃了要求強(qiáng)度高、耐磨和耐沖擊是，多選用鍛件。這里選用鍛件為毛坯。5）圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程圓柱齒輪的加工工藝如表41：表41 圓柱齒輪加工工藝過(guò)程序號(hào)工序內(nèi)容及要求定位基準(zhǔn)設(shè)備1鍛造2正火3粗車(chē)各部，外圓、端面轉(zhuǎn)塔車(chē)床4粗車(chē)各部，內(nèi)孔只錐孔塞規(guī)刻線外68mm，其余達(dá)圖樣要求外圓、內(nèi)孔、端面C6165， Fi=Fi=0..22mm ， Fβ=W= ，內(nèi)孔、端面Y386倒角內(nèi)孔、端面倒角機(jī)7插鍵槽達(dá)圖樣要求外圓、端面插床8去毛刺9剃齒內(nèi)孔、端面Y671410熱處理：齒面淬火后硬度達(dá)5055HRC11磨內(nèi)孔錐，磨至錐孔塞規(guī)小端平齒面、端面M22012銜齒達(dá)圖樣要求內(nèi)孔、端面Y571413終結(jié)檢驗(yàn)5 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 1 2 3 4 5 6 7 圖51高速軸 1 2 3 4 5圖52 中間軸 1 2 3 4 5 6 7 圖53 低速軸軸 高速軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 1. 輸入軸上功率2．求作用在齒輪上的力　3．初定軸的最小直徑選軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表１５－３，取于是初步估算軸的最小直徑這是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑，由于此處開(kāi)鍵槽，校正值，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 查表141取，則查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用LX2型聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為140Nｍ。半聯(lián)軸器的孔徑，軸孔長(zhǎng)度L＝38ｍｍ,J型軸孔,C型鍵,軸段1的直徑,軸段1的長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器主動(dòng)端軸孔長(zhǎng)度略短,故取。4．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　 (１)擬定軸上零件的裝配方案（見(jiàn)前圖）　 (２)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度　 １）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，１－２軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,故?。捕蔚闹睆健? 2）初選型號(hào)6206的角接觸球軸承　參數(shù)如下　　　基本額定動(dòng)載荷　基本額定靜載荷故 軸段7的長(zhǎng)度比軸承寬度少小,故取　　3 )由于是做成齒輪軸，.故取 4 )由上可確定軸段5的直徑, 取,取 為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段6的直徑應(yīng)根據(jù)6206角接觸球軸承的定位軸肩直徑確定,即 5 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距H,取 ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見(jiàn)的距離S=9mm,取軸承寬度T==10mm,取聯(lián)軸器輪轂端離K=20mm.故6）鍵連接。聯(lián)軸器：選圓頭平鍵 鍵A 8*28 t=4mm h=7mmb=8mm 1)畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖２)計(jì)算支承反力在垂直面上　在水平面上 故 總支承反力3）畫(huà)彎矩圖故 4）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖圖54 轉(zhuǎn)矩圖BL3L2L1FV1FH2FV2FaFrFtFH1CFV2FV1FtMVBFH2FrFaFH1TM2M1M’’HBM’HB6． 校核軸的強(qiáng)度 C剖面左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故C剖面左右兩側(cè)均為危險(xiǎn)剖面即45段的左右兩側(cè)，先計(jì)算C面的左側(cè)：，M==?mm ， ， 軸的材料為40Cr, 151查得,. , ,經(jīng)插值后可查得 ，可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ， 故有應(yīng)力集中系數(shù)按式(附34)為 得尺寸系數(shù)得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)得 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即,則按式312及312a得綜合系數(shù)值為 由31及32得碳鋼的特性系數(shù) , 取 , 取于是,計(jì)算安全系數(shù)值,按式(156)~(158)則得 故安全計(jì)算C的右側(cè)面：過(guò)盈配合處的，由附表38用插值法求出=，并取有：=，=，同時(shí)于是,計(jì)算安全系數(shù)值,按式(156)~(158)則得: 故安全7 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸,通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理,故取折合系數(shù),則 查表151得[]=70mpa,因此,