【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 此處 C39。 =41 B=7 167。 33 錐齒輪的設(shè)計(jì) 選用直齒錐形齒輪 ,取錐齒輪傳動(dòng)效率 ? =, 小錐齒輪傳動(dòng)功率為 P=,轉(zhuǎn)速 n= 一、選擇齒輪材料 小齒輪用 45 調(diào)質(zhì) ,齒面硬度 200230HBS 大齒輪用 45 調(diào)質(zhì) ,齒面硬度 170200HBS 根據(jù)齒面硬度中值 ,按參考資料 [2]圖 171 中 MQ 線查得 小齒輪 1limH? =565MPa 大齒輪 2limH? =545MPa 二、選定齒輪精度等級(jí) 根據(jù)工作情況 ,選用 8 級(jí)精度 三、按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪分度直徑 3 2221)1(11 5 7 5Hpm uKTu Cd ? ???? (1) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T T=9550P/n=9550? m (2) 齒數(shù)比 u=i=2 (3) 配對(duì)材料系數(shù) Cm 查參考資料 [2]表 1718,得 Cm =1 (4) 載荷系數(shù) 根據(jù)載荷情況 ,齒輪精度和齒輪結(jié)構(gòu)位置取 K= (5)許用應(yīng)力 Hp? 16 1Hp? = 1limH? =? 565=509MPa 2Hp? = 2limH? =? 545=491MPa Hp? 取小值 ,所以 Hp? = 2Hp? =491MPa （ 6）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1 32221 491)12( ??????d =52mm 四、計(jì)算主要尺寸與參數(shù) (1)選定小齒輪齒數(shù) z1 由參考資料 [2]圖 1718,并根據(jù)小齒輪直徑 ,齒面硬度選定 z1 =20,則 z2= z1 u=40 (2)確定模數(shù) m 11zdm? =52/20= 取標(biāo)準(zhǔn)值 m= (3)計(jì)算分度圓直徑 1d , 2d 1d =m z1 =50mm 2d =m z2=100mm (4)計(jì)算分錐角 1? , 2? 1? =arc tan(z1 / z2)=arc tan(20/40)=176。 2? =90176。 1? =176。 (5)計(jì)算錐距 R R= 22212 zzm ?= 22 ? = (6)計(jì)算輪齒寬度 b 取 R? = b=R R? = ? = 取 b=20mm (7)計(jì)算齒頂圓直徑 1ad , 2ad 17 ah = mha* =1?= 1ad = 11 cos2 ?ahd ? = ???? o = ????? 4 3 o 0 0c o s2 22 ?aa hd = (8)計(jì)算平均圓周速度 mv )(50)(11 ?????? Rm dd ?= mv 100060 11 ? ????? nd m? =錐齒輪傳動(dòng)參數(shù) 見 表 32 表 32 參數(shù) 代號(hào) 參數(shù)值 小齒輪 大齒輪 齒形角 ? 20176。 20176。 大端面模數(shù) m 傳動(dòng)比 i 2 2 齒數(shù) z 20 40 分錐角 ? 176。 176。 分度圓直徑 d 50 100 錐距 R 齒寬系數(shù) R? 齒寬 b 20 20 齒頂高 ah 齒高 h 齒根高 fh 3 3 齒頂圓直徑 ad 18 齒根角 f? 176。 176。 齒頂角 a? 176。 176。 頂錐角 a? 176。 176。 根錐角 f? 176。 176。 安裝距 A 72 53 外錐角高 kA 五 、小錐齒輪零件圖如下 19 167。 34 圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 選取傳動(dòng)比 i=3,工作壽命 10 年 ,每天工作 1 小時(shí) ,每年工作 300 天 ,小齒輪轉(zhuǎn)速1n =, 選取錐齒輪傳動(dòng)效率 ? =, 則功率1P=? = 一、 選定精度等級(jí) ,材料及齒數(shù) (1) 選 8 級(jí)精度 (2) 由參考資料 [1]表 101 選取小齒輪材料為 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ),齒面硬度為 200230HBS. 選取大齒輪材料為 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ),齒面硬度為 170200HBS (3) 選小齒輪齒數(shù) 1z =24 選大齒輪齒數(shù) 7224312 ???? izz 二、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由參考資料 [1]式 (109a)得接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 23 111 )][(HdtzKuuTKd ?? ???? (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1) 試選取載荷 tK = 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 111 ??? nPT= m= 410? N mm 3) 由 [1]表 107 選取齒寬系數(shù) d? = 4) 由參考資料 [1]表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) EZ = 5) 由參考資料圖 1021d 按齒面硬度中值查得小齒輪的接疲勞強(qiáng)度極限為1limH? =565MPa, 大齒輪的接疲勞強(qiáng)度極限為 2limH? =545MPa. 6) 由參考資料式 (1013)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 711 )103001( ????????? hjLnN 772 ????N 7) 由參考資料 [1]圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1HNK =。 2HNK = 8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 20 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1 由參考資料 [1]式 (1012),得 1 ][ 1l i m11 ??? SK HHNH ??= 1 ][ 2lim2 2 ??? SK HH HN ??=545MPa (2) 計(jì)算 1) 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ,代入 ][ H? 中較小值 23 41 )545 (3 ??????td= 2) 計(jì)算圓周速度 v 100 060 060 11 ? ????? ndv t? =3) 計(jì)算齒寬 b ???? td db ? = 4) 計(jì)算齒寬與齒高這比 b/h 模數(shù) 11 / zdm tt ? =齒高 ??? tmh = b/h=5) 計(jì)算載系數(shù) 根據(jù) v=,8 級(jí)精度 ,由參考資料 [1]圖 108 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?Kv 假設(shè) mmNbFKtA /1 0 0/ ?,由參考資料 [1]表 103 查得 ?? FH KK ? = 由參考資料 [1]表 102 查得使用系數(shù) AK =1 21 由 參 考 資 料 [1] 表 104 查得 8 級(jí) 精 度 , 小 齒 輪 相 對(duì) 支 承 皮 懸 臂 時(shí) , bK ddH 322 )( ?????? ??? )( 322 ???????? ? = 由 b/h=, ??HK ,查參考資料 [1]圖 1013,得 ?FK = 故載荷系數(shù) ?????? ?? HHVA KKKKK 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 由參考資料 [1]式 (1010a),得 mmkKdd tt ???? 7) 計(jì)算模數(shù) m 11/zdm? =三、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由參考資料 [1]式 (105)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 211 ][2FSaFadYYzKTm ???? (1) 確定公式內(nèi)的各種計(jì)算數(shù)值 1) 由參考資料 [1]圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5501 ?? ,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5202 ?? 2) 由參考資料 [1]圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?HFNK , ?FNK 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲 勞安全系數(shù) S= 由參考資料 [1]式 (1012)得 ][ 111 ??? SK FEFNF ?? = ][ 222 ??? SK FEFNF ?? =364MPa 22 4) 計(jì)算載荷系數(shù) K ????? ?? FFVA KKKKK = 5) 查取齒形系數(shù) 由參考資料 [1]表 105 查得 ?FaY , ?FaY 6) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考資料 [1]表 105 查得 ?SaY , ?FaY 7) 計(jì)算大 、 小齒輪的][ F?SaFaYY,并加以比較 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 小齒輪的數(shù)值大 ,用小齒輪的數(shù)值 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 324 01 121 ?? ?????m= 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) ,由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 ,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決 定的承載能力 ,僅與齒輪直徑有關(guān) ,可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mdz /11 ? =取 361?z 大齒輪齒數(shù) 1 0 836312 ???? uzz 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng) ,既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ,又滿足了齒根疲勞強(qiáng)度 ,并做到結(jié)構(gòu)緊湊 ,避免浪費(fèi) . 四、 幾何計(jì)算 23 i. 計(jì)算分度圓直徑 mmmzd ???? mmmzd ???? ii. 計(jì)算中心距 mmdda 1 0 82/)1 6 254(2/)2( 1 ????? iii. 計(jì)算齒輪寬度 mmdb d ???? ? 取 mmB 152 ? , mmB 201 ? （考慮到實(shí)際需要） 五、 驗(yàn)算 NdTF t 91354 411 ????? mmNmmNb FK tA /100/ ???? 合適 . 圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)見表 33 表 33 24 參數(shù) 代號(hào) 參數(shù)值 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 壓力角 ? 20176。 20176。 傳動(dòng)比 i 3 3 齒數(shù) z 36 108 分度圓直徑 d 54 162 齒頂高 ah 齒根高 fh 齒頂圓直徑 ad 57 165 齒根圓直徑 fd 齒距 p 齒厚 s 齒槽寬 e 頂隙 c 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 108 25 第四章 軸 與校核 167。 41 軸的設(shè)計(jì) 一 、主軸Ⅰ的設(shè)計(jì) 1. 求主軸Ⅰ上的功率 2P ,轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T 取皮帶輪傳動(dòng)的 效率η =（摘自參考文獻(xiàn) [4]表 22） 則 ???? nPP kW 1150011 ???? inn r/min 于是 222 ???? nPTN mm 2. 初步確定軸的最小直徑 先按參考文獻(xiàn) [1]式 (152) 初步估算軸的最小直徑 .選取軸的材料為 45鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 . 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1] 表 153 , 取 1120 ?A , 于是得 33220m in ???? nPAd mm 主 軸的最小直徑顯然在軸的兩端 . 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)根據(jù)最小直徑 dmin ，考慮到軸的剛度和震動(dòng)，現(xiàn)取 30??IIId　 皮帶輪上的軸向定位要求 ,III 軸段右端需制一軸肩 ,故取 IIIII 段直徑為35??IIIIId L=28,現(xiàn)取 27??IIIL mm (2)由參考文獻(xiàn) [4]初步選取軸承座型號(hào)為 SN508(摘自 GB/T78131998) 其主要參 數(shù)如 表 41。 26 表 41 1d d aD g A 35 40 80 33 68 由于 A=68,現(xiàn)取 80??IIIIIL mm 80??VIIVIL mm 35?? ?? IIIIIV IIVI dd mm 因?yàn)?35?? ?? IIIIIV IIVI dd mm,取 60?? ?? VIVIVIII dd mm 由于摩碎輥筒的寬度為 140m,現(xiàn)取 160??IVIIIL mm 摩碎輥筒采用軸肩定位 ,取 46??VIVd mm 考