【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8 ) 8 94 3 ( ??? ??????? = (2) 計(jì)算圓周速度 s/ 0 0 060 0 0 060 nd 2t3 ?? ??????? (3) 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) mnt t3d ?????? mm ?? 3H][ 1012MPa ?? 4H][ 1155MPa ??][ H 1083.5MPa =d3=m v=0， 708m/s 魏海波：二級(jí)展開(kāi)式 圓柱齒輪減速器 24 3t3nt ?????? ? nt ???? b/h= (4) 計(jì)算縱向重合度 9 0 a 1 a n3 1 1 ?????? ???? ? zd (5) 計(jì)算載荷系數(shù) ?? HHVAH KKKKK ??? 1)使用系數(shù) A 由 [1]P193 表 102 根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)得 ?AK 2) 動(dòng)載 系數(shù)VK 由 [1]P194 圖 108 根據(jù) v=、 7級(jí)精度 得 ?vk 3)按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒向載荷分布系數(shù)?HK 由 [1]P196表 104 根據(jù)小齒輪相對(duì)支承為非對(duì)稱(chēng)布置、 7 級(jí)精度、 ?d? 、 ? mm，得 ??Hk 4)按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒向載荷分布系數(shù)?FK ?b m ?ntm m ?h b/h=11 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計(jì) 25 由 [1]P198 圖 1013 根據(jù) b/h=1??Hk 得 ??Fk 5)齒向載荷分配系數(shù)?HK、F 由 [1]P195 表 103 假設(shè)mm/N100b/FK tA ? ，根據(jù) 7 級(jí)精度，硬齒面?zhèn)鲃?dòng)，得 ?? ?? HF kk ∴ ?? HHVA KKKKK ????=1 21. 21. 292= 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑 d1 由 [1]P204 式 (1010a) 5 8 33 tt33 ???? 7）計(jì)算模數(shù) nm mm9 4 30 14c o o sdm 33n?????? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 [1]P201 式 (105) 3m a x232][cos2 ???????? ???FSaFadIInYYZYKT?????? 1 確定計(jì)算參數(shù) K= ?3d m ?nm m 魏海波：二級(jí)展開(kāi)式 圓柱齒輪減速器 26 1)計(jì)算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFVA KKKKK 2)螺旋角影響系數(shù)?Y 由 [1]P217 圖 1028 根據(jù)縱向重合系數(shù)??? ，得 ??Y 3)彎曲疲勞系數(shù) KFN 由 [1]P206 圖 1018 得 ?FNK ?FNK 4)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 F][? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 由 [1]P205 式(1012)得 M P 2 6 2 ][ 3FE3FNF 3 ??????? ][ 4FE4FN4F ??????? 5)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ZV o s30c o sZZ 3333v ???? ?， 0 114c o s93c o sZZ 3344v ???? ?， 6)查取齒型系數(shù) YFα 應(yīng)力校正系數(shù) YSα 由 [1]P200 表 105 得 ?FaY 4Fa ? K= ?? 3][ F 327.72MPa ?? 4F][ 341MPa?3vZ ?4vZ 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計(jì) 27 ?SaY 4Sa ? 7)計(jì)算大小齒輪的Y YFa SaF?[ ]? 并加以比較 ][ YY 3F 3Sa3Fa ???? ? ][ YY 4F 4Sa4Fa ??? 小齒輪的數(shù)值大，故取 。 2 計(jì)算 3m a x232][cos2 ???????? ??? FSaFadIIn YYZYKTm ??? ??? 3 2 24 0 1 1 ?? ???????? = 分析對(duì)比計(jì)算結(jié)果 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，取 mn=2 已可滿(mǎn)足齒根彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲 勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的 ? 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的 Z1 Z2 2 14c o o sdZ n33????? = 取293?Z 34 ???? 取 4Z =90 幾何尺寸計(jì)算 1 計(jì)算中心距阿 a ??? 3F 3Sa3Fa ][ YY ?? 4F 4Sa4Fa ][ YY 0.0114 m=2 293?Z 4Z =90 魏海波：二級(jí)展開(kāi)式 圓柱齒輪減速器 28 2 214c o s2 29029(c o s2 m)ZZ(a n43 ??????? ?） 將 a 圓整為 123mm 2 按圓整后的中心距修正螺旋角 β 39。39。3739。06412 2 . 712 2)9029(a r c c o sa2 m)ZZ(a r c c o s n43 ??? ?????? 3 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 d d2 mm5 9 . 839。39。3739。0641c o s 229c o smZd n33 ????? ? mm1 8 5 . 639。39。3739。0641c o s 290c o smZd n44 ????? ? 4 計(jì)算齒輪寬度 b 3d ????? 圓整后 mm48b4 ? mm mm53b3 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以大齒輪為例。因?yàn)辇X輪齒頂圓直徑大于 160mm而又小于 500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。有關(guān)尺寸參照 [1]P231 圖 1039薦用結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)參看大齒輪零件圖。 ?a m ??39。39。3739。0641 ? ?3d m ?4d m ?b m 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計(jì) 29 五 軸及輪轂連接 （在本次設(shè)計(jì)中由于要減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，在計(jì)算上只對(duì)低速軸進(jìn)行精確校核） I 低速軸Ⅲ的設(shè)計(jì) 1. 總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 齒 輪 分度 圓 直徑 壓力角 1160000 N m in mm 20176。 2. 求作用在齒輪上的力 33t ???? 39。39。1139。3213cos 0 0 2 1cos tanFF tr ???? ??? ?? N2 4 0 639。39。1139。3213t a 0 0 2 1t a nFF ta ????? ? 3. 初步確定軸的直徑 先按式 [1]152 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45 號(hào)鋼。根據(jù)表 [1]153 選取 AO=112。于是有 : 1 2nPAd 33 33min ???? ? 此軸的最小直徑分明是安 裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 d12為了使所選的軸的直徑 d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，固需 ?tF N ?rF N ?aF 2406N ?mind mm 魏海波：二級(jí)展開(kāi)式 圓柱齒輪減速器 30 同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 4. 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取 查表 [1]141, 取 = 則；mmN1 5 0 8 0 0 01 1 6 0 0 0 3Aca ????? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T58432020（見(jiàn)表 [2]82），選用 LX4 型有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 2500 (N m)。半聯(lián)軸器的孔徑 d1=56(mm) ，固取 d12=56(mm)。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1): 擬定軸上零件的裝配方案 (2): 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 ① : 軸向定位要求 12 軸段左端要求制出一軸肩，取mml 8221 ?? ， 且 mm56d 21 ?? ， 23 段的直徑 mmd 6232 ?? ， mml 5032 ?? ，因?yàn)?34 段軸要做一個(gè)軸肩， 所以取 : mml 3643 ?? ；34 段安裝軸承，左端用軸端擋圈定位，右端用軸肩定位。按軸端直徑 43d? 取擋圈直徑 D=65。 ② : 考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少，在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線(xiàn)偏斜量（ 8`16）與 78段軸相配合的軸承其右端需要軸肩來(lái)軸向定位，所以67 段軸的直徑比 78 段軸要稍微大一些，這里我們?nèi)? ?caTN1508000 .mm 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計(jì) 31 mm71d 76 ?? 。 ③ : 45 段軸沒(méi)有什么與之相配合的零件，軸肩建議取為該段軸直徑的 ~ 倍，所以 mm71d 54 ?? ；又因?yàn)楦鶕?jù)減減速器的整體方案，此段軸設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度應(yīng)該長(zhǎng)一些，故取 mm44935l 54 ???? 。 ④ : 取安 裝 大 齒 輪 處 的軸 段 67 段 軸 的直 徑mmd 7176 ?? ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為 48（ mm），為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取mm45348l 76 ???? ；齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度?。ㄝS直徑的 ~ 倍），這里取軸肩高度h=(mm)，所以 mmd 7765 ?? ；軸的寬度取 b=,取軸的寬度為 =12(mm) 。 ⑤：軸承端蓋的總寬度為 15mm（有減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定） 根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的距離為 25mm。至此已初步確定軸的長(zhǎng)度。 （ 3）：軸上零件得周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按mmd 7176 ?? ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=20*12 (mm)見(jiàn) [2]表 41， L=36（ mm）。同理按 44d 21 ?? （ mm）， 魏海波：二級(jí)展開(kāi)式 圓柱齒輪減速器 32 b*h=16*10 ， L=25（ mm）。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選 H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6。 （ 4）：確定軸的的倒角和圓角 參考 [1]表 152，取軸端倒角為 2*45176。，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)上圖。 （ 5）：求軸上的載荷（見(jiàn)下圖） 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出 a 值參照 [1]表 。對(duì)于30313 單列圓錐滾子軸承，由于它的對(duì)中性好所以它的支點(diǎn)在軸承的正中位置。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為 178（ mm）。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。因?yàn)橐呀?jīng)計(jì)算出： 33t ???? 39。39。3139。0614cos 0 0 2 1cos tanFF tr ???? ??? ?? N2 4 0 639。39。3139。0