【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。同表，YSa1=，YSa2=g. 計(jì)算大、小齒輪 設(shè)計(jì)計(jì)算1）2）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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，且齒輪模數(shù)主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。故取，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來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：3）計(jì)算中心距4）幾何尺寸計(jì)算a. 圓整后取。b. 計(jì)算齒頂圓直徑C. 計(jì)算齒全高h(yuǎn)d. 計(jì)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(jì) 小齒輪1由于直徑較小，所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。第二對(duì)齒輪 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）按傳動(dòng)方案選直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度要求不高，故選用7級(jí)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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)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(jì)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(jì)算相關(guān)數(shù)值1）試算d1t(小齒輪分度圓直徑)，代入2）計(jì)算圓周速度v4） 計(jì)算齒寬b4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 bh模數(shù) mt=d1tz1==齒高 h===∴ bh==5) 計(jì)算載荷系數(shù)=、齒輪7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) Kv==KFa=1=、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱 bh =、查得彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分配系數(shù)?！噍d荷系數(shù)：6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑7)計(jì)算模數(shù) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)2） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值。a. 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 b. 查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)。c. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，得：d. 計(jì)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(jì)算大、小齒輪 設(shè)計(jì)計(jì)算1）2）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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，且齒輪模數(shù)主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。故取，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來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：3） 計(jì)算分度圓直徑4）計(jì)算中心距傳動(dòng)比誤差計(jì)算5）幾何尺寸計(jì)算a. 取。b. 計(jì)算齒頂圓直徑C. 計(jì)算齒全高h(yuǎn)d. 計(jì)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(jì) 小齒輪3采用實(shí)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(jì)及強(qiáng)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?？估瓘?qiáng)度極限σB=640MPa，屈服強(qiáng)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(gè)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(gè)鍵槽，強(qiáng)度也應(yīng)較大，取A0=125∴ 考慮到中速軸安裝兩個(gè)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(qiáng)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(jì) 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(duì)位置及軸承潤(rùn)滑方式等要求，設(shè)計(jì)二級(jí)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(zhǎng)L=d1+d22+d32+d4+2ha+2△1=，取L=525mm。 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)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(duì)稱布置。軸端采用兩端固定方式?，F(xiàn)軸承采用脂潤(rùn)滑，可以通過封油環(huán)定位。2）各軸段直徑和長(zhǎng)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(dòng)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(jí)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(dòng)軸承處軸段，應(yīng)與右支承相同，d15= d13=35mm。b. 各軸段長(zhǎng)度確定L11 : 應(yīng)比大帶輪的輪轂長(zhǎng)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(huì)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(zhǎng)L1= L11+L12+L13+L14+L15=400mm。c. 按彎扭合成應(yīng)力校驗(yàn)軸的強(qiáng)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(jì)可得：LA1BA=260mm，LB1D1=，LC1D1=，LA1D1=。③兩支點(diǎn)的支反力：RA1H=RB1H=Ft12==④由 解得：。⑤由，解得：。⑥A1點(diǎn)和B1點(diǎn)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(xiǎn)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(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)α=，危險(xiǎn)截面B1的當(dāng)量彎矩 因?yàn)?5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(dòng)軸承校驗(yàn) 1）查表得：深溝球軸承6207的基本額定動(dòng)載荷Cr=,基本額定靜載荷CO=?，F(xiàn)預(yù)計(jì)壽命 2）查表得，當(dāng)減速器收到輕微沖擊，取滾動(dòng)軸承載荷系數(shù)fp=，因?yàn)镕aFr=0，所以FaFr≤e。則徑向動(dòng)載荷系數(shù)X1=X2=1，軸向動(dòng)載荷Y1=Y2=0。 ∴又∵P1P2，故只驗(yàn)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(jì)及強(qiáng)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(gè)齒輪，軸承對(duì)稱布置。軸端采用兩端固定方式?，F(xiàn)軸承采用脂潤(rùn)滑，可以通過封油環(huán)定位。2）各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定a. 各軸段直徑確定。d21 : 最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段，安裝大帶輪外伸段處，d21= d2min=25mm。d22 : 安裝第二個(gè)小齒輪（z3），因?yàn)樾枰惭b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