【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 荷分配系數(shù) K? =, 齒間載荷分布系數(shù) K? = K= KA ? KV ? K? ? K? = 4)校正并確定模數(shù) nm mn = 3 ktkmnt= 3 = 取 mn =4m c)計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸 1)中心距 a a=12()2 cosnm zz? ? =232mm 2) 螺旋角 ? 12()a rc c o s nam z zz? ?? =13? 3) 齒輪分度圓直徑 d3 = 1cosnmz? =, d4 = 2cosnmz?= 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 19 4) 齒寬 b=? d ? d3 =?= b4 =120 mm b3 = b4 +(5— 10)=130mm 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ? H = 2212 1HE KT uZ Z Z Z b d u?? ?? ? ? ? a) 確定上公式各參數(shù)值 1) ? 1limH =? 2limH =1500 Mpa 2) K 1HN = K 2HN = 3)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 取 SH =1 ? ?1H? =K 1HN ? ? 1limH / SH =?1500/1=1425Mpa ? ?2H? =K 2HN ? ? 2limH / SH =?1500/1=1455Mpa ? ?H? =(? ?1H? +? ?2H? )/2=1440Mpa 4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH = 5)重合度系數(shù) Z? = 6)螺旋角系數(shù) Z? = cos? = 7)材料系數(shù) ZE = Mpa , Z3 =25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 20 8)校核 ? H =? ? ?H? =1440 第三級(jí)傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) 主要參數(shù) 大小齒輪均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為 58～ 62HRC，7 級(jí) Z5 =25， Z6 =66，φ d = ,β =13? 。 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) a) 確定 Mnt ? ?3 21212FSaFadYYzYYC O SKT??? ?? ?? 1)載荷系數(shù) K= 2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T3 =7528260 N? m 3)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ? 1limF =? 2limF =460Mpa 4)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 =?108 , N2 =?107 5)彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN =, K 2FN = 6)取彎曲疲勞安全系數(shù) SF =，應(yīng)力修正系數(shù) Yst =2，則 ? ?1F? = 1 lim 1FN F st FkyS? = Mpa ? ?2F? = 2 lim 2FN F stFkyS? = Mpa 7)查取齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) Z1V =1 3Z COS? = Z2V =2 3Z COS? = 查表得 Y 1Fa = ,Y 2Fa = , Y 1Sa =, Y 2Sa = 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 21 8)計(jì)算大小齒輪的 []Fa SaFyy?? 并加以比較 1 1 2 212[ ] [ ]Fa Sa Fa SaFFy y y y? ??? 故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9)重合度系數(shù) Y? 及螺旋角系數(shù) Y? Y? = Y? = b)設(shè)計(jì)計(jì)算 1) 計(jì)算齒輪模數(shù) Mnt = 2)圓周速度 : v=?? cos100060 11?? nZM nt=3)計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) KA =，傳動(dòng)載荷系數(shù) KV =1， 齒間載荷分配系數(shù)K? =, 齒向載荷分布系數(shù) K? = K= KA ? KV ? K? ? K? = 4)校正并確定模數(shù) mn mn = 3 ktkmnt= 3 = 取 mn =6mm c)計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 22 1)中心距 a a=12()2 cosnm zz? ? = 2) 螺旋角 ? 12()a rc c o s nam z zz? ?? =? 3) 齒輪分度圓直徑 d5 = 1cosnmz? = d6 = 2cosnmz?=406mm 4) 齒寬 b=? d ? d5 = b6 =138mm b5 = b6 +(5— 10)=148mm 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ? H = 12121HE K T uZ Z Z Z b d u?? ?? ? ? ? 確定上公式各參數(shù)值 1) ? 1limH =? 2limH =1500 Mpa 2) K 1HN = ， K 2HN = 3)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 取 SH =1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 23 ? ?1H? =K 1HN ? ? 1limH / SH =?1500/1=1455Mpa ? ?2H? =K 2HN ? ? 2limH / SH =?1500/1=1470Mpa ? ?H? =(? ?1H? +? ?2H? )/2= 4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH = 5)重合度系數(shù) Z? = 6)螺旋角系數(shù) Z? = cos? = 7)材料系數(shù) ZE = Mpa 8)校核 ? H ? ? ?H? ? H =? ? ?H? = 4 軸的設(shè)計(jì) Ⅰ軸的設(shè)計(jì) a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材 料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。 b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）估算軸徑 d min0 ， 查表得軸的 C 值是 112 d min0 13 1PC n? = 單鍵槽增加 5%—— 7%，所以 dmin0 ? (— )mm，根據(jù)工廠實(shí)際情況，這里取 d min0 =53mm。 2) 軸上轉(zhuǎn)矩 T1 = N? m 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 24 3)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示： 圖 41 d67 =dmin0 =53 mm, d56 = d67 +2=55 mm, d45 = d56 +10=65 mm, d23 = d45 =65 mm, d12 = d56 =55 mm, L67 =82 mm, L56 =210 mm, L45 =242 mm L23 =8 mm, L12 =T=29 mm(T為軸承寬度 ) 查軸承樣本，選用型號(hào)為 30311 單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑 d=55 mm，外徑 D=120mm 4)軸的受力分析如下圖 圖 42 Lac =21 L12 + L23 +21 L34 = mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 25 Lbc =21L34 + L45 +21T= mm 5) 軸的校核 F1t =112dT =16701 N F1r = F1t tan? n /cos? =6239N F1a = F1t tan? =3856N Rbx = F1t ? Lac /Lab =3195N Rax =13506 N Ma=?105 N? mm Ray =(F1r Lbc F1a 21? d1 )/ Lab =5640 N Rby = 689 N MH =979185 M1y = Ray ? Lac =408900 N? mm M2y = Rby ? Lbc = N? mm M1 =1061133 N? mm M2 =995688 N? mm T1 =?103 N? mm ? = Mca = ? ?2112 )( TM ?? =1175165 N? mm ca? = Mca /ω＜ [ 1?? ]=90Mpa 滿足要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 26 圖 43 Ⅱ軸的設(shè)計(jì) a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。 b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）估算軸徑 d min0 ， 查表 C 值是 105 d min0 3 22PC n? = 單鍵槽增加 5%—— 7%，所以 dmin0 ? (— )mm，所以 d min0 =70mm 2) 軸上轉(zhuǎn)矩 T1 =? m 3) 軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 27 圖 44 d12 =70mm, d23 = d12 +10=80mm, d34 = d23 +2a= d23 +2?(—)?d23 =— 96，這里取 d34 =94mm, d56 =78mm, d67 = 70mm 查軸承樣本，選用型號(hào)為 30314 單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑分別為 d=70 mm，外徑 D=150 mm L12 =35mm, L23 =108mm, L34 =105mm, L56 =7mm, L78 =T=35mm(T 為軸承寬度 ) 4)軸的受力分析如下圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 28 圖 45 Lac =21T+( L12 T)+ 21 L23 =54mm Lcd =21 L23 + L34 + L45 +21 L56=224mm Lbd =21 L56+ L67+21 L78 =107mm 5)軸的校核 F2t =222dT =16031 N F2r = F2t tan? n /cos? =5988N F2a = F2t tan? =3701 N F3t =322dT =43603 N F3r = F3t tan? n /cos? =16288 N F3a = F3t tan? =10067 N Rax =( F2t ? Lbc + F3t ? Lbd ) /Lab =25901 N Rbx =33733 N Mcx = Rax ? Lac =1398654 N? mm Mdx = Rbx ? Lbd =360946 N? mm Ray =abaabdrbcrLdFdFLFLF 332232 2121 ??????? =3305 N Rby =abadraaacrLLFdFdFLF 333222 2121 ????? 8239N M 1cy =Ray ? Lac =178470 N? mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 29 M 2cy = F3r ? Lcd +Rby ? Lbc =921403 N? mm M 1dy = Rby ? Lbd =8815735 N? mm M 2dy = Ray ? Lad F2r ? Lcd =422522 N? mm M1c = 212 cycx MM ?=1409995N? mm M2c = 222 cycx MM ?=1674878 N? mm M1d = 212 dydx MM ?=952603N? mm M2d = 222 dydx MM ?=555704 N? mm 圖 46 d）齒輪軸的彎扭合成強(qiáng)度校核 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面 D 處的彎矩最大，且有齒輪配合引起的應(yīng)力集中；截面 C 處的彎矩較大，且有齒輪配合引起的應(yīng)力集中。故這些都屬于危險(xiǎn)截面，應(yīng)進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度校核?？紤]啟、停機(jī)影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，α =, 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 30 Mca = ? ?2112 )( TM ?? =1646125 N? mm ca? = Mca /W＜ [ 1?? ]=90Mpa 滿足要求。 Ⅲ軸的設(shè)計(jì) a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。 b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）估算軸徑 d min0 ， 查表 C 值是 107 d min03 33 nPC?= 單鍵槽增加 5%—— 7%，所以 dmin0 ? (103. 74— )mm，所以 d min0 =110mm 2) 軸上轉(zhuǎn)矩