【文章內(nèi)容簡介】 。同表，YSa1=，YSa2=g. 計算大、小齒輪 設(shè)計計算1）2）對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，且齒輪模數(shù)主要取決于彎曲強度所決定的承載能力。故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：3）計算中心距4）幾何尺寸計算a. 圓整后取。b. 計算齒頂圓直徑C. 計算齒全高h(yuǎn)d. 計算齒厚Se. 齒頂高h(yuǎn)af. 齒根高h(yuǎn)fg. 齒根圓直徑 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪1由于直徑較小，所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。第二對齒輪 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）按傳動方案選直齒圓柱齒輪傳動。2）運輸機為一般工作機器，速度要求不高，故選用7級精度。3）材料選擇。查表可選擇小齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBW。 大齒輪材料45鋼（正火），硬度200HBW。兩者硬度相差40HBW。 4）選小齒輪齒數(shù)Z1=29，大齒輪，取。 5）齒數(shù)比u=z2z1=7529=。 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計1）由式試算小齒輪分度圓直徑 確定公式數(shù)值1）試選Kt=，由圖得： 2) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=T2=m=105Nmm3）查表選取齒寬系數(shù)?d=14）查表可得材料的彈性影響系數(shù)5）查取齒面硬度小齒輪的接觸疲勞強度極限大齒輪的接觸疲勞強度極限6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7) 查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)。8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%安全系數(shù)為S=1，得許用應(yīng)力為： 計算相關(guān)數(shù)值1）試算d1t(小齒輪分度圓直徑)，代入2）計算圓周速度v4） 計算齒寬b4) 計算齒寬與齒高之比 bh模數(shù) mt=d1tz1==齒高 h===∴ bh==5) 計算載荷系數(shù)=、齒輪7級精度，查得動載系數(shù) Kv==KFa=1=、小齒輪相對支承對稱 bh =、查得彎曲疲勞強度計算的齒向載荷分配系數(shù)?！噍d荷系數(shù)：6）按實際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑7)計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設(shè)計2） 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值。a. 小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。 b. 查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)。c. 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，得：d. 計算載荷系數(shù)e. 查取齒形系數(shù)，查得齒形系數(shù) YFa1=，YFa2=f. 查取應(yīng)力校正系數(shù)。同表，YSa1=，YSa2=g. 計算大、小齒輪 設(shè)計計算1）2）對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，且齒輪模數(shù)主要取決于彎曲強度所決定的承載能力。故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：3） 計算分度圓直徑4）計算中心距傳動比誤差計算5）幾何尺寸計算a. 取。b. 計算齒頂圓直徑C. 計算齒全高h(yuǎn)d. 計算齒厚Se. 齒頂高h(yuǎn)af. 齒根高h(yuǎn)fg. 齒根圓直徑 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪3采用實心式結(jié)構(gòu)。 大齒輪4采用腹板式結(jié)構(gòu)。七．軸的設(shè)計及強度校核 軸的選材因傳遞功率不大，并無其他特殊要求，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得軸材料硬度為217~225HBW。抗拉強度極限σB=640MPa，屈服強度極限σS=355MPa，彎曲疲勞極限σ1=275MPa，剪切疲勞極限τ1=155MPa，許用彎曲應(yīng)力[σ1]=60MPa。 各軸最小直徑估算1）高速軸的最小直徑、輸入端與大帶輪相連接，取A0=126∴考慮到高速軸最小直徑處安裝大帶輪，該軸截面應(yīng)設(shè)置一個鍵槽，故將此軸徑增大5%~7%，則，查表取標(biāo)準(zhǔn)尺寸。2）中速軸最小直徑，安裝兩個鍵槽，強度也應(yīng)較大，取A0=125∴ 考慮到中速軸安裝兩個鍵槽，按標(biāo)準(zhǔn)尺寸取。 3）低速軸最小直徑，安裝鍵槽和聯(lián)軸器，強度和扭矩應(yīng)較大，則低速軸最小直徑為：A0=126∴ 考慮到低速軸安裝聯(lián)軸器，該軸端截面設(shè)有鍵槽，同理參考聯(lián)軸器、軸承、標(biāo)準(zhǔn)尺寸，選。 裝配工作底圖的設(shè)計 根據(jù)軸上零件結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾?、零件間的相對位置及軸承潤滑方式等要求，設(shè)計二級圓柱齒輪減速器裝配工作底圖。 其中：箱底壁厚δ=+3≥8，取δ=10mm。箱蓋壁厚δ1=+3≥8，取δ1=10mm。由△2＞δ，取△2=14mm。 △1，取△1=；故箱體內(nèi)寬W=B1+B2+3△2=75+108+314=225mm想體內(nèi)長L=d1+d22+d32+d4+2ha+2△1=，取L=525mm。 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度校核1）軸上零件的位置與固定方式的確定： 高速軸采用齒輪軸，齒輪部分安裝在軸的一端，軸承對稱布置。軸端采用兩端固定方式。現(xiàn)軸承采用脂潤滑，可以通過封油環(huán)定位。2）各軸段直徑和長度的確定a. 各軸段直徑確定。d11 : 最小直徑，安裝大帶輪外伸段處，d11= d1min=25mm。d12 : 密封處軸段，根據(jù)大帶輪的軸向定位要求以及定位軸肩的高度h=(~)d11,考慮密封圈標(biāo)準(zhǔn)，故取d12=30mm. 該處軸的圓周速度為：V=πdd1n060*1000=*30*72060*1000= 4m/s 故可選用氈圈油封，由表內(nèi)容，選取氈圈30JB/ZQ46061997d13 : 滾動軸承處軸段，考慮軸承的拆裝方便，因而使d13 d12，現(xiàn)取d13=35mm?？紤]到軸承主要承受徑向力，選用深溝球軸承。查表選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度等級的深溝球軸承6207?；境叽鐬閐DB=35mm72mm=42mm。d14 : 過度軸段，取 d14=45mm d齒: 齒輪處軸段，由于小齒輪結(jié)構(gòu)較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。d齒=da1=72mmd15 : 滾動軸承處軸段，應(yīng)與右支承相同，d15= d13=35mm。b. 各軸段長度確定L11 : 應(yīng)比大帶輪的輪轂長度短2~3mm，故取L11=48mm。L12 : L12= L2+ k1=75mm。L13 : L13= B+ △4+2+17+14+2=33mm。L14 : 考慮到該小齒輪和另一組小齒輪在空間上可能會互相交涉的關(guān)系，則L14=B1+B3+△22=75+108+214=211mm。L15 : L15= L13=33mm.∴高速軸總長L1= L11+L12+L13+L14+L15=400mm。c. 按彎扭合成應(yīng)力校驗軸的強度。①小齒輪所受圓周力Ft1=2T1d1=2*=小齒輪所受徑向力Fr1=Ft1tanα=②∴高速軸兩軸間的跨距由上設(shè)計可得：LA1BA=260mm，LB1D1=，LC1D1=，LA1D1=。③兩支點的支反力：RA1H=RB1H=Ft12==④由 解得：。⑤由，解得：。⑥A1點和B1點的總支反力：⑦求C1處的水平彎矩 ⑧求C1處的垂直彎矩 ⑨求B1處的垂直彎矩⑩求C1處的合成彎矩 ? 求B1處的合成彎矩高速軸所受的轉(zhuǎn)矩由圖可知，B1軸段所受彎矩較大，但軸頸較小，所以B1為危險截面，又∵是雙向回轉(zhuǎn)軸，所以轉(zhuǎn)矩切應(yīng)力可以視為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)α=，危險截面B1的當(dāng)量彎矩 因為45鋼調(diào)質(zhì)，所以查表得其許用彎曲應(yīng)力為[σ1]=60MPaσca，故安全。 d. 滾動軸承校驗 1）查表得：深溝球軸承6207的基本額定動載荷Cr=,基本額定靜載荷CO=。現(xiàn)預(yù)計壽命 2）查表得，當(dāng)減速器收到輕微沖擊，取滾動軸承載荷系數(shù)fp=，因為FaFr=0，所以FaFr≤e。則徑向動載荷系數(shù)X1=X2=1，軸向動載荷Y1=Y2=0。 ∴又∵P1P2，故只驗算P2。 軸承在100℃以下工作，查表得溫度系數(shù)ft=1，∴ 。 ∴軸承壽命合格。 中速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度校核1）軸上零件的位置與固定方式的確定： 中速軸上安裝兩個齒輪，軸承對稱布置。軸端采用兩端固定方式。現(xiàn)軸承采用脂潤滑，可以通過封油環(huán)定位。2）各軸段直徑和長度的確定a. 各軸段直徑確定。d21 : 最小直徑，滾動軸承處軸段，安裝大帶輪外伸段處，d21= d2min=25mm。d22 : 安裝第二個小齒輪（z3），因為需要安裝鍵槽，考慮到此處軸段受扭矩、受彎矩較大，∴ d22=40=，選d22=45mm。d23 : 軸環(huán)處，用于軸上零件的軸向定位， ∴ d23= d22+2(~)d21=~54mm。取標(biāo)準(zhǔn)值53m