【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Tud u??? ?? ?? ???＝ mm 從而得： ① 計(jì)算圓周速度 ? 1t 160 1000dn?? ??? m/s ② 計(jì)算齒寬 b 和模數(shù) tm 計(jì)算齒寬 b： b= d 1td?? = mm 計(jì)算模數(shù) tm ： tm = 1t1dZ? mm ③ 計(jì)算齒寬與高之比 hb 齒高 h= tm == mm hb = = ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K：由 參考文獻(xiàn) 6 式 （ 282） ： K＝ AK VK ?K K? 查表 281 使用系數(shù) AK = 根據(jù) ? ， 7 級(jí)精度 ， 查 參考 文獻(xiàn) 6 圖 287 得 動(dòng)載系數(shù) VK = 查 參考文獻(xiàn) 6 表 282， 7 級(jí)，未硬化，得 ： ?K = 查表 283， 7 級(jí)，非對(duì)稱，得 ： K? = 故載荷系數(shù) ： K＝ AK VK ?K K? = ⑤ 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分 度圓直徑 3t11 / tKKdd ? = mm ⑥ 計(jì)算模數(shù) m m = 11 d ? mm 查 參考文獻(xiàn) 6 表 153 取： m 3? mm 3） 由 齒根彎曲強(qiáng)度的校核公式 ： 1 F a sa εFF32d12 [ ] MP aK T Y Y Ymz????? （ 24） 確定各參數(shù)的值 ： K： K= 1T 即 軸 Ⅰ 轉(zhuǎn)矩 ：： 1T = Nm =74730 Nmm 9 參考文獻(xiàn) 6 表 286： d? = m ： m 3? mm ： 1Z ＝ 20 Z2＝ 90 系數(shù) FaY 和應(yīng)力修正系數(shù) saY ： 由 參考文獻(xiàn) 6 表 285 用插值法得： Fa1Y ＝ sa1Y ＝ Fa2Y ＝ sa2Y ＝ εY ，由 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2821） ： εY =+1?Y = 2?Y = ： F1? = MPa F2? = MPa 取兩者之間較大的，即 F? = F1? = MPa H[]? ： 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2813） ： ? ? FN FlimF FminK S ?? ? ① 取彎曲疲勞最小安全系數(shù) FminS = ② 由 參考文獻(xiàn) 6 圖 2818 按齒面硬度查得： 小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： Flim1? ＝ 397 MPa(取 MQ 值 ) 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： Flim2? ＝ 512 MPa(取 ML 值 ) ③ 應(yīng)力值環(huán)數(shù) N： 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2814） ： hnjLN 60? 有 1N =60n1 j hL =609701（ 283008） =109 2N = N1 / 1i =109 /=108 彎 曲疲勞壽命系數(shù) FNK ： 查 參考文獻(xiàn) 6 圖 2816 得： FN1K = FN2K = ④ 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 ? ? FN1 F lim 1F 1 FminK S ?? ? = MPa 取其中較小值 ? ?F1? = MPa F? = MPa 即滿足強(qiáng)度要求。 4） 幾何尺寸計(jì)算 a= 12()2Z Z m? = 2 3)9020( ?? =165 mm d1 = 1Zm? 320? =60 mm d2 = 2Zm? 390? =270 mm ? ? FN 2 F lim 2F 2 Fm inK S ?? ? =512 MPa 基于 Pro/E 的二級(jí)圓柱齒輪減速 器設(shè)計(jì)造型 10 B= 1 1 6 0 m m 6 0 m md? ? ? ? 圓整得： 602?B 651?B 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 材料、熱處理、精度 材料：因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料 參考文獻(xiàn) 5 按表 71 選取，都采用45 號(hào)鋼 。 熱處理：大齒輪 正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 小齒輪齒面硬度取280HBS， 大齒輪齒面硬度取 240HBS，兩者相差 40HBS。 精度：軟齒面閉式傳動(dòng)，齒輪精度用 7 級(jí) 。 （ 2） 設(shè)計(jì)過(guò)程 1） 設(shè)計(jì)準(zhǔn) 則，按齒面接觸疲 勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 [6]。 初選小齒輪齒數(shù) 1Z ＝ 22。 大齒輪齒數(shù) 2Z ＝ 1Z 1i ＝ 22= 取 2Z ＝ 72。 2） 由 齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式 ： 2EH ε t131tHd21[]Z Z Z K Tud u??? ?? ?? ??? （ 25） 確定各參數(shù)的值 ： tK ：試選 tK = 1T 即軸 ? 轉(zhuǎn)矩 ：： 1T = Nm =322970 Nmm 參考文獻(xiàn) 6 表 286： d? = u： u=i= EZ ： 查 參考文獻(xiàn) 6 表 284 得 EZ = HZ ：查 參考文獻(xiàn) 6 圖 2813 得 HZ = ?Z ： 參考文獻(xiàn) 6(式 2817） ：ε 4 3Z ???? 其中端面重合度 ?? ：查 參考文獻(xiàn) 6 圖 2812 有 ?? = 1?? + 2?? =+= 則 ： ???Z= H[]? ： 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2813） ： ? ? HN H limH Hm inK S ?? ? ① 取接觸疲勞最小安全系數(shù) HminS = 11 ② 由 參考文獻(xiàn) 6 圖 2817 按齒面硬度查得： 小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限： σHlim1＝ 420 MPa(取 MQ 值 ) 大齒輪接觸疲 勞強(qiáng)度極限： σHlim2＝ 550 MPa(取 ML 值 ) ③ 應(yīng)力值環(huán)數(shù) N： 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2814） ： hnjLN 60? 有 1N =601（ 283008） =108 2N = 1N / 2i =108 /=108 接觸疲勞壽命系數(shù) HNK ： 查 參考文獻(xiàn) 6 圖 2815 得： K 1?? = K 2?? = ④ 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 [ H? ]1 = HN1 Hlim1K S? =420 MPa = MPa [ H? ]2 = HN2 Hlim2K S? =550 MPa =506 MPa 則許用接觸應(yīng)力： [ H? ]=([ H? ]1 +[ H? ]2 )/2=(+506)/2= MPa 小齒輪的分度圓直徑 dt1 ： 2EH ε t131tHd21[]Z Z Z K Tud u??? ?? ?? ???＝ mm 從而得： ① 計(jì)算圓周速度 ? ??? 100060 11　nd t?? m/s ② 計(jì)算齒寬 b 和模數(shù) tm 計(jì)算齒寬 b： b= d 1td?? = mm 計(jì)算模數(shù) tm ： tm = ?11Zdt mm ③ 計(jì)算齒寬與高之比 hb 齒高 h= tm == mm hb = = ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K：由 參考文獻(xiàn) 6（ 式 282） ： K＝ AK VK ?K K? 查表 281 使用系數(shù) AK = 根據(jù) ? ,7 級(jí)精度 , 查 參考文獻(xiàn) 6 圖 287 得 動(dòng)載系數(shù) VK = 查 282， 7 級(jí)，未硬化，得 ： ?K = 查表 283， 7 級(jí)，非對(duì)稱，得 : K? = 基于 Pro/E 的二級(jí)圓柱齒輪減速 器設(shè)計(jì)造型 12 故載荷系數(shù) ： K＝ AK VK ?K K? = ⑤ 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 3t11 / tKKdd ? = mm ⑥ 計(jì)算模數(shù) m m = 11 d ? 查 參考文獻(xiàn) 6 表 153 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)： m 5? mm 3） 由齒根彎曲強(qiáng)度的校核公式 ： 1 F a sa εFF32d12 [ ] MP aK T Y Y Ymz????? （ 26） 確定各參數(shù)的值 : K ： K = 1T 即軸 ? 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 矩矩 ：： 1T = Nm =322970 Nmm 參考文獻(xiàn) 6 表 286： d? = m ： m 5? mm : 1Z ＝ 22 Z2＝ 72 FaY 和應(yīng)力修正系數(shù) saY : 由 參考文獻(xiàn) 6 表 285 用插值法得： Fa1Y ＝ sa1Y ＝ Fa2Y ＝ sa2Y ＝ εY ，由 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2821） ： εY = + 其中端面重合度 ?? ：查圖 2812： 1?? = 2?? = 有： 1?Y = 2?Y = ： F1? = MPa F2? = MPa 取兩者之間較大的，即 F? = F1? = MPa H[]? ： 參考文獻(xiàn) 6（ 式 2813） ： ? ? FN FlimF FminK S ?? ? ① 取彎曲疲勞最小安全系數(shù) FminS = ② 由 參考文獻(xiàn) 6 圖 2818 按齒面硬度查得： 小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： Flim1? ＝ 397 MPa(取 MQ 值 ) 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限： Flim2? ＝ 512 MPa(取 ML 值 ) ③ 應(yīng)力值環(huán)數(shù) N： 參考文獻(xiàn) 6 (式 2814)： hnjLN 60? 有 1N =601（ 283008） =108 2N = 1N / 2i =108 /=108 13 彎曲疲勞壽命系數(shù) FNK ： 查 參考文獻(xiàn) 6 圖 2816 得： FN1K = FN2K = ④ 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 ? ? FN1 F lim 1F 1 FminK S ?? ? = MPa ? ? FN 2 F lim 2F 2 Fm inK S ?? ? = MPa 取其中較小值 ? ?F1? = MPa F? = MPa 即滿足強(qiáng)度要求。 4） 幾 何尺寸計(jì) 算 a= 12()2Z Z m? = 2 5)7222( ?? =235 mm .小齒輪的分度圓直徑 d1 = 1Zm? 522? =110 mm d2 = 2Zm? 572? =360 mm B= 1 1 1 1 0 m m 1 1 0 m md? ? ? ? 圓整得： 1102 ?B 1151?B 綜上整理計(jì)算結(jié)果有： 表 22 齒輪設(shè)計(jì)參數(shù) 級(jí)別 1Z 2Z m a ? 齒寬 高速級(jí) 20 90 3 165 20 1B=65 mm, 2B =60 mm 低速級(jí) 22 72 5 235 1B =115 mm, 2B =110 mm 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速級(jí)軸的設(shè)計(jì) （ 1） 由前計(jì)算列出 Ⅰ 軸上各數(shù)據(jù) 表 23 Ⅰ 軸設(shè)計(jì)參數(shù) 功率 / KW 轉(zhuǎn)矩 / Nmm 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 直徑 / mm 壓力角 74730 970 60 20176。 （ 2） 初步確定軸的直徑 先由 參考文獻(xiàn) 6 表 2101 選取軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào)質(zhì)處理 ， 根據(jù) 參考文獻(xiàn) 6表 2103 初步估算軸的最小直徑 ， 取 112?oA 。 基于 Pro/E 的二級(jí)圓柱齒輪減速 器設(shè)計(jì)造型 14 由 13min 1o PdAn? （ 27） 有： 313m i n17 .5 91 1 2 2 2 .2 4 m m970o PdA n? ? ? ? 最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 ⅡⅠ ?d ，取 23 mmd ? ?Ⅰ Ⅱ （ 3） 軸結(jié)果的設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的傳動(dòng)方案。如圖所示 圖 22 Ⅰ 軸設(shè)計(jì)方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 37 mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定 )。 根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求 ， 取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 23 mml? ， 故取 60 mml ? ?Ⅱ Ⅲ 。 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求 ， Ⅰ Ⅱ 軸段右端需要制出一軸肩 ， 故取 Ⅱ Ⅲ 的直徑 27 mmd ? ?Ⅱ Ⅲ ， 左端用軸端擋圈定位 ， 按軸端直徑取擋圈直徑 30 mmD? 。 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上 ， 故 Ⅰ Ⅱ 的長(zhǎng)度應(yīng)比 ⅢⅡ ?l 略短一些 ， 現(xiàn)取 45 mml ? ?Ⅰ Ⅱ 。 ： 因軸承受有徑向力的作用 ， 故選用單列角接觸球軸承 。參照工作要求并根據(jù) 27 mmd ? ?Ⅱ Ⅲ ， 由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 GB/T2922020 的單列角接觸球軸承 7206AC 型 ， 尺寸為 dDB=30 mm62 mm16 mm，故取dⅢ Ⅳ =30 mm。 右端軸承采用軸肩進(jìn) 行軸向定位，由課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查 軸承軸肩的高度 h= mm，取 dⅣ Ⅴ =35 mm。 安裝齒輪處的軸段 50 mmd ?Ⅴ Ⅵ ， 因小齒輪直徑較小， 故 直接把齒輪和軸做成一起 ， 即 65 mml ?Ⅴ Ⅵ 。 ?Ⅱ Ⅲ 段的右端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位 ， 防止小齒