【文章內(nèi)容簡介】 93131+=σH=,故滿足接觸疲勞強(qiáng)度要求。（6）、根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 σF=2KFT1YFaYSaYβYεCOS2β?dmn3z12[σ]F①計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) βb= arctan(tanβcosαt)=arctan(176。176。=176。 εαv=εαcos2βb=176。=則 Yε=+=+=②Yβ=1εββ120176。=176。120176。=③ ZV1=z1cos3β=176。=, ZV2=z2cos3β=176。=④由圖1017，查得YFa1=，YFa2=⑤由圖1018，查得YSa1=，YSa2=⑥由圖1024，查得σFlim1=770Mpa，σFlim2=380Mpa 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則 [σF]1=KFN1σFlim1S== Mpa [σF]2=KFN2σFlim2S== Mpa⑦ 不改變數(shù)據(jù)： KF=KAKVKαKβ=1= T1=⑧開始校核σF1=2KFT1YFaYSaYβYεCOS2β?dmn3z12=229313176。1232=[σ]F1=σF2=2KFT1YFaYSaYβYεCOS2β?dmn3z12=229313176。1232=[σ]F= 經(jīng)校核，彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。（二）錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，壓力角20176。（2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故大齒輪選用7級(jí)精度，小齒輪6級(jí)精度。（3）材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)教材第九版以后內(nèi)容未注明均指此書表101，選擇小齒輪材料為45（淬火），大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）；小齒輪硬度為45HRC，大齒輪硬度為240HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。 根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試算分度圓直徑即 d1t≥34KHtT1?d（?R)2u(ZHZEσH)2確定參數(shù)①試選KHt=，取?R=②由圖1020，取ZH=③由表105，ZE=④轉(zhuǎn)矩T1=⑤計(jì)算接觸疲勞極限[σH]由圖1025d,得σHlim1=1030Mpa，σHlim2=570Mpa N1=60njLh=60289013810300=1010 N2=N1u=10105021=109由圖1023，查得KHN1=，KHN2=取安全系數(shù)S=1，則 [σH]1=KHN1σHlim1S=10301= Mpa [σH]2=KHN2σHlim2S=5701= Mpa取 [σH]1，[σH]2 中小者，即 [σH]=[σH]2= Mpa則d1t≥34KHtT1?d（?R)2u(ZHZEσH)2=34()2(5021)=(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑 A、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v: dm1=?R== V=πdn601000=2890601000=②齒寬b=?Rd1tu2+12=50212+12= ?d=bdm1== ①根據(jù)v=，7級(jí)精度，查圖108，得Kv= ②查表102，取KA=1查表103，得KHα=③由表104，用插值法得KHβ=， 則 KH=KAKVKHαKHβ=1=C、按實(shí)際載荷系數(shù)得 d1=d1t3KHKHt== mn=d1z1==根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試算模數(shù)即 mt≥3KFtT1?Ru2+1（?R)2Z12(YFaYSa[σF])①試選KFt=②計(jì)算YFaYSa[σF]δ1=arctan1u==176。,δ2=90176。176。=176。 ZV1=z1cosδ1=176。=, ZV1=z2cosδ2=176。=由圖1017，查得YFa1=，YFa2=由圖1018，查得YSa1=，YSa2=由圖1024，查得σFlim1=770Mpa，σFlim2=380Mpa 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則 [σF]1=KFN1σFlim1S==385 Mpa [σF]2=KFN2σFlim2S== Mpa則 YFa1YSa1[σF]1== YFa2YSa2[σF]2== 因?yàn)榇簖X輪的YFaYSa[σF]大于小齒輪，所以取YFaYSa[σF] = YFa2YSa2[σF]2=B、試算模數(shù)mt≥ 3KFtT1?Ru2+1（?R)2Z12(YFaYSa[σF])= +1（)22112=(2)調(diào)整齒輪模數(shù)A、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度v: d1=mntz1=21= dm1=?R== V=πdn601000=2890601000=②齒寬b=?Rd1tu2+12=50212+12= ①根據(jù)v=，7級(jí)精度，查表108，得Kv= ②查表102，取KA=1查表103，得KFα=1③由表104，用插值法得KHβ=，查圖1013，得KFβ=， 則 KF=KAKVKαKβ=11=C、按實(shí)際載荷系數(shù)得 m=mt3KFKFt==(3)為滿足強(qiáng)度要求，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度所得的模數(shù)mn=，取mn=3mm。 (4)幾何尺寸計(jì)算①分度圓直徑 d1=mz1=321=63mm d2=mz2=350=150mm② 分錐角 δ1=arctan1u==176。,δ2=90176。176。=176。③齒寬b=?Rd1tu2+12=6350212+12=為保證齒寬，取b1=b2=25mm。（三）參數(shù)匯總齒輪數(shù)據(jù)列表如下：表5 數(shù)據(jù)匯總高 速 級(jí)低 速 級(jí)小齒輪1大齒輪2小齒輪3大齒輪4材料材料45＃45＃45＃45＃硬度240HBS45HRC240HBS45HRC精度等級(jí)6級(jí) 7級(jí)6級(jí)7級(jí)中心距（mm）145法面模數(shù)（mm）3分錐角δ（螺旋角）176。176。176。齒 數(shù)21502391分度圓直徑（mm）63150齒頂圓直徑（mm）齒根圓直徑（mm）齒寬（mm）256560七、轉(zhuǎn)差率的校核由表2中數(shù)據(jù)得最終螺旋輸送機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)速為nⅤ=，輸送機(jī)主軸所需轉(zhuǎn)矩為n1=80rmin，故轉(zhuǎn)差率為 =%177。5%，故轉(zhuǎn)差率滿足要求。八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核（一）低速軸的設(shè)計(jì)初步確定軸的最小直徑：（1）軸的材料選擇：選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（2）由表153，取AO=112，軸的最小直徑于是得dmin=A03PⅢnⅢ =112=。故取軸的最小直徑為28mm。 （3）根據(jù)裝配方案，實(shí)體建模，初步的軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖5 低速軸結(jié)構(gòu)（二）低速軸的校核數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：由表2的必要數(shù)據(jù)，TⅡ=，nⅡ=,TⅢ=，nⅢ=。求作用在齒輪上的力：(1)已知低速級(jí)小齒輪分度圓直徑d=，螺旋角β=176。，則Ft=2TⅡd=2=1002N(2) 已知開式齒輪小齒輪分度圓直徑d=76mm， Ft=2TⅢd=211066076= Fr=Fttanα=tan20176。=低速軸受力示意圖圖6 低速軸受力示意圖受力計(jì)算豎直面內(nèi)：++=0，得Fbv=++=0，得Fav= 水平面內(nèi)：=0得Fbh==0 得Fah=由所求得的支反力即可求得低速軸所受彎矩，彎矩圖如上圖所示。按彎扭合成校核 由合成的彎矩圖可知，Mmax=。已知TⅢ=，W=d3=453=，WT=d3=453=18225則σca=Mmax2+(TⅢ)2W=+(110660)=[σ1]=60Mpa精確校核圖7 低速軸截面軸結(jié)構(gòu)如圖所示，Ⅰ、Ⅵ兩處只受扭矩，而軸徑以經(jīng)過放大，故無需校核。C處雖然彎矩很大，但是不是應(yīng)力集中最大處，故也不用校核。Ⅲ處比Ⅱ處受力更嚴(yán)重，若Ⅱ處安全，則Ⅲ處不用校核。因此只需校核Ⅱ，Ⅴ處。（1）Ⅱ處左側(cè)：W==523=，WT=d3=，T==查表151，得σB=640Mpa, σ1=275Mpa,τ1=155Mpaσb=MW==，τT=TWT==r/d=2/52=，D/d=58/52=查附表31，得qσ=，qτ=查附表32，得ασ=，ατ=則kσ=1+qσασ1=1+= Kτ=1+qτατ1=1+=由附圖32及33，得εα=，?τ=，由附圖34，得βα=βτ=軸表面未強(qiáng)化處理，取βq=1,則 Kσ=kσεσ+1βσ1=+=Kτ=kτετ+1βτ1=+=由φσ=~~~，取φσ=由φτ=~~~，取φτ=于是，計(jì)算安全系數(shù)值，有Sσ=σ1Kσσa+φσσm=+0=Sτ=τ1Kττa+φττm=+=Sca=SσSτSσ2+Sτ2=+=故Ⅱ處左側(cè)疲勞強(qiáng)度滿足要求（2）Ⅱ處右側(cè)W==583=，WT==，T==σb=MW==，τT=TWT==r/d=2/58=，D/d=58/52=查附表31，得qσ=，qτ=查附表32，得ασ=，ατ=則kσ=1+qσασ1=1+= Kτ=1+qτατ1=1+=由附圖32及33，得εα=，?τ=，由附圖34，得βα=βτ=軸表面未強(qiáng)化處理，取βq=1,則 Kσ=kσεσ+1βσ1=+=Kτ=kτετ+1βτ1=+=由φσ=~~~，取φσ=由φτ=~~~，取φτ=于是，計(jì)算安全系數(shù)值，有Sσ=σ1Kσσa+φσσm=+0=Sτ=