【文章內(nèi)容簡介】 齒輪彎曲疲勞強度 2 380FE aMP? ? 由圖 1018 取小齒輪彎曲疲勞強度 1 ? 取大齒輪彎曲疲勞強度 2 ? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ?? ?333444 500 300 380 FN FEFNFN FEFNKSKS????? ?? ? ?? ?? ? ? 6．計算 ? ?Fa SaFYY? ? ?? ?333444 5 8 13 95 67300 98 81 16 0224 F a S aFF a S aFYYYY???????? 2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 13 頁 共 52 頁 7．設(shè)計計算 ? ?213 212 c o sT FSn dFKY YYm Z? ????? ? ?? = 綜合考慮取 m=3. 于是33343c o s 6 2 .6 3 c o s 1 4 2 2 .0 73233 .8 1 8 8ndZmZZZ? ?? ? ??? ? ?取則 4．幾何尺寸的計算 （ 1） 計算幾何中心距 ? ?34 2 c os172Z Z ma?????圓 整 為 （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?34 2 3 8 8 2a r c c o s a r c c o s 1 4 . 0 0 32 2 1 7 1 . 6Z Z ma? ? ? ?? ? ?? 因為 ? 值改變不多。故參數(shù) , , ,HaKZ? ? 等 不 必 修 正 。 （ 3）計算大小齒輪的分度圓直徑 2 3 2 7 1 . 1 1 3c o s c o s 1 4 . 0 0 38 8 2 2 7 2 . 0 8c o s c o s 1 4 . 0 0 3????????3n32n2Zmd=Zmd= （ 4）計算齒輪寬度 3431 7 1 .1 1 3 7 1 .1 1 37 5 8 0dbd BB?? ? ? ???圓 整 后 取 ， 計 算 及 說 明 結(jié) 果 2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 14 頁 共 52 頁 (五 )軸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計 一．各 齒輪 的受力圖 1 高速級齒輪受力圖 2 低速級齒輪受力圖 二 . 低速軸Ⅲ的設(shè)計計算 求輸出軸上的動力參數(shù) 333P 2 .9 9 8 k Wn 7 6 .4 r / m inT 3 7 4 .7 5 N m????輸 入 功 率轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn) 矩 求 作用在齒輪上的力 因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 4d ? 則 3t 22T 2 37 5F N 29 97 .88d 32 1 N?? ? ? nrt ta n ta n 2 0F F 2 9 9 7 . 8 8 N 1 1 2 2 . 6 2 Nc o s c o s 1 4 . 0 0 3?? ?? ? ? ?? atF F t a n 2 9 9 7 . 8 8 t a n 1 4 . 0 0 3 N 7 2 5 . 2 6 N?? ? ? ? ? 圓周力 Ft，徑向力 Fr 及軸向力 Fa的方向如圖 2 所示 初步確定軸的最小直徑 先按 《機械設(shè)計》 式（ 15－ 2）初步估算周的最小直徑，選取軸的材料為 45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 表 153，取 0A 110? ，于是得 3 33m i n 01P 2 . 9 9 8d A 1 1 0 3 7 . 3 8 m mn 7 6 . 4? ? ? 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 ，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故 6 2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 15 頁 共 52 頁 需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 3Aca TKT ? ，查表 141，考慮為輸送機，轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則： c a A 3T K T 1 . 5 3 7 4 7 5 0 N m m 5 6 2 1 3 0 N m m? ? ? ? ? ? 按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB432384，選用 TL7 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 500N?m。半聯(lián)軸器的孔徑 dⅠ =45mm，故取 dA=45mm； 半聯(lián)軸器長度 L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L1=84mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） . 擬訂軸上零件的裝配方案 如圖所示裝配方案 （ 2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度和直徑 . 1） .為了滿足半連軸器的軸向定位要求， A－ B 軸段左端需制出一軸肩，故取 B 段的 dB＝ 47mm，右端用軸端擋圈定位 。半連軸器與軸配合的輪轂長度為 L1=84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半連軸器上而不壓在軸的端面上，故 A段的長度應(yīng)比 L1 略短一些，現(xiàn)取 LAⅡ =82mm 2） .初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力 和軸向力的作用，故選用 角接觸球軸承 。參照工作要求并根據(jù) dB＝ 47mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的 J 角接觸球 軸承 7210C 型 ，其尺寸 d D T=50mm 90mm 20mm，故 dC＝ dH=50mm。 左端軸承采用軸肩定位，由手冊上查得 7210c 型軸承的定位軸肩高度為 h=6mm。 所以取56Gd mm? . 3） .取安裝齒輪處的軸段 F 的直徑 56Fd mm? ，齒輪的左 端采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 75mm，為了使 套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，故取 LF＝ 73mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，故取 h＝ 8mm，則軸環(huán)處的直徑 dE＝ 64mm，軸環(huán)寬度? ，取 LⅣ－Ⅴ ＝ 8mm。 4） .軸承端蓋的總寬度為 12mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外側(cè)面與半連軸器右端面間的距離 L=30mm，故取 LB＝ 42mm 5). 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為 13mm，（此內(nèi)壁是固定內(nèi)部滾動軸承 而用），已知滾動軸承的寬度 T＝ 20mm 故得 LⅥ－Ⅶ ＝（ 13＋ 20＋ 5） mm=43mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑及其長度。 （ 3） . 軸上零件的軸向定位 齒輪，半連軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按 dA＝ 40mm 由 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 表14－ 1 查的平鍵截面 b h=12mm 8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為 65mm，同時為了保證齒輪與軸配合2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 16 頁 共 52 頁 有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hh，同樣，半連軸器與軸的連接，選用平鍵 16mm10mm 60mm，半連軸器和軸的配合為 76Hk。滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。此處軸的選擇直徑尺寸公差為 m6。 （ 4） .確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 15－ 2，取軸端倒角為 2 045 。 高速軸Ⅰ的設(shè)計計算 求輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n1和轉(zhuǎn)矩 T1 由總體設(shè)計知： 111P 76kWn 1440 r / minT 7N m???? 求作用在齒輪上的力 因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為 1d ? 而 1t1 312T 2 21 .07F N 78 Nd 53 .6 10 ??? ? ?? nr t ta n ta n 2 0F F 7 8 6 . 2 N 2 9 4 . 9 1 Nc o s c o s 1 3 . 9 9?? ?? ? ? ?? atF F t a n 7 8 6 . 2 t a n 1 3 . 9 9 N 2 8 8 6 . 1 5 N?? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 按 《機械設(shè)計》中式 （ 15－ 2）初步計算軸的最小直徑，選取軸的材料為 40Gr 調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 資料1表 153，取 110A0 ? ，于是得 1 33m i n 01P 3 . 1 7 7 6d A 1 2 5 1 7 . 2 3 m mn 1 4 4 0 mm? ? ?。 同時選擇聯(lián)軸器，選用 TL5 型彈性套柱銷聯(lián)軸器。軸孔長度為 62mm，直徑 28mm,則取 28Ad mm? ，半聯(lián)軸器的長度為 62mm， 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L1=44mm。 軸的結(jié)構(gòu) 2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 17 頁 共 52 頁 圖 高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 中間 軸Ⅰ I 的設(shè)計計算 求輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n2和轉(zhuǎn)矩 T2 由總體設(shè)計知： 222P 3. 05 6kWn 29 0. 91 r / m inT 10 0. 13 N m???? 求作用在齒輪上的力 因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為 2d ? 而 2t2 322T 2 N Nd 10 ??? ? ?? nr2 t2 ta n ta n 2 0F F 7 5 3 . 4 N 2 8 2 . 6 Nc o s c o s 1 3 . 9 9?? ?? ? ? ?? a 2 t 2F F t a n 7 5 3 . 4 t a n 1 3 . 9 9 N 1 8 7 . 8 N?? ? ? ? ? 已知低速級小齒輪的分度圓直徑為 3d ? 而 3t3 332T 2 10 3F N 28 16 .1 Nd 71 .11 3 10 ??? ? ?? nr3 t3 ta n ta n 2 0F F 7 5 3 . 4 N 1 0 5 6 . 4 Nc o s c o s 1 4 . 0 0 3?? ?? ? ? ?? a 3 t 3F F t a n 2 8 1 6 . 1 t a n 1 4 . 0 0 3 N 7 0 2 . 1 N?? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 按《機械設(shè)計》中式（ 15－ 2）初步計算軸的最小直徑，選取軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 機械設(shè)計 表 153，取 0A 122? ，于是得 2021 年 7 月 25 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械 05－ 5 班 范偉 051940 指導(dǎo)教師： 奚鷹 第 18 頁 共 52 頁 1 33m i n 01P 3 . 0 5 6d A 1 2 2 2 6 . 3 7 m mn 2 9 0 . 9 1 mm? ? ?。 軸的結(jié)構(gòu) III