【文章內(nèi)容簡介】 m Z Z= = + = ?㎜ 5 6 5 61 ( ) 1 8 1 8 12a m Z Z= + = ?㎜ 接觸疲勞強度的校核 由公式 得 Fs ， []FFss163。 則校核合格 確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： 齒形系數(shù) FY ： 由表 得 1 3 52 . 1 9F F FY Y Y= = = 246 2. 30F F FY Y Y= = = 應(yīng)力修正系數(shù) SY ： 由表 得 1 3 5 1 .5 4S S SY Y Y= = = 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 11 246 1. 75S S SY Y Y= = = 許用彎曲應(yīng)力 []Fs ： 由表 得 lim 1 lim 3 lim 5 220F F Fs s s= = = Mpa lim 2 lim 4 lim 6 190F F Fs s s= = = Mpa 由表 得： = 由圖 得1 2 3 4 5 6 1 . 0N N N N N NY Y Y Y Y Y= = = = = = 由公式 得齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力公式為： lim[] NFF FY S ss 180。= 則 5 l i m 51 3 55220[ ] [ ] [ ] 1 6 2 . 91 . 3NFF F FFY S ss s s 180。= = = = = Mpa 6 l i m 62466190[ ] [ ] [ ] 1 4 6 . 21 . 3NFF F FFY S ss s s 180。= = = = = Mpa 11 2212 2 1 1 . 3 8 1 0 0 0 2 . 9 1 1 . 5 4 3 4 . 42 0 1 1 8F F SKT YYb m zs 創(chuàng) ?== 創(chuàng) =創(chuàng) Mpa 1 2 22113 4 . 4 2 . 3 1 . 7 5 3 0 . 82 . 9 1 1 . 5 4F F SFFSYYYYss 創(chuàng)創(chuàng)= = =180。 Mpa 23 2432 2 1 4 . 6 1 0 0 0 2 . 9 1 1 . 5 4 1 1 4 . 62 0 1 1 8F F SKT YYb m zs 創(chuàng) ?== 創(chuàng) =創(chuàng) Mpa 3 2 24111 1 4 . 6 2 . 3 1 . 7 5 1 0 2 . 42 . 9 1 1 . 5 4F F SFFSYYYYss 創(chuàng)創(chuàng)= = =180。 Mpa 35 2652 2 1 1 5 . 8 1 0 0 0 2 . 9 1 1 . 5 4 4 9 . 24 0 4 1 8F F SKT YYb m zs 創(chuàng) ?== 創(chuàng) =創(chuàng) Mpa 5 2 26114 9 . 2 2 . 3 1 . 7 5 442 . 9 1 1 . 5 4F F SFFSYYYYss 創(chuàng)創(chuàng)= = =180。 Mpa 故 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 12 113 4 .4 M p a [ ] 1 6 2 .2 M p aFFss=? 223 0 .8 M p a [ ] 1 4 6 .2 M p aFFss=? 331 1 4 .6 M p a [ ] 1 6 2 .2 M p aFFss=? 441 0 2 .4 M p a [ ] 1 4 6 .2 M p aFFss=? 554 9 .2 M p a [ ] 1 6 2 .2 M p aFFss=? 664 4 M p a [ ] 1 4 6 .2 M p aFFss=? 即齒根彎曲強度校核合格 驗算齒輪的圓周速率 v 111 3 .1 4 1 8 1 3 9 0 1 .3 16 0 0 0 0 6 0 0 0 0dnv p 創(chuàng)= = =m/s 333 3 . 1 4 1 8 3 9 7 . 1 4 0 . 1 46 0 0 0 0 6 0 0 0 0dnv p 創(chuàng)= = = m/s 555 3 .1 4 1 8 1 1 3 .5 0 .2 06 0 0 0 0 6 0 0 0 0dnv p 創(chuàng)= = = m/s 由表 可得， 10v163。 m/s，選 7級精度是合適的 . 由上可知所選用的參數(shù)又是合格的。 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 13 軸的設(shè)計 （根據(jù)參考文獻 [1]） 軸Ⅰ的設(shè)計 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由以上條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對材料無特殊要求，故選用 45 號鋼并調(diào)質(zhì)處理。由表 查得強度極限 650Bs = Mpa，再由表 得許用彎曲應(yīng)力 [ 1bs ]=60Mpa。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 根據(jù)表 得 C=118～ 107. 又由式（ ）得軸的最小直徑 33 0. 2( 10 7 10 8 ) 5. 6 61390pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸的最小直徑處要按裝制動器，會有鍵槽的存在，故將估算直徑加大3%～ 5%，取 179。 : ㎜，由參考文獻表 取 標準直徑 1 10d = ㎜。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定周上零件的裝拆順序和固定方式。參考圖，由于齒輪的軸徑較小所以要采用齒輪軸的形式。軸上制動器從軸的左端裝入，軸的左端尺寸為最小直徑，制動器的軸采用平鍵作軸向固定，采用軸套與右軸肩作周向固定。 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 14 定各軸段的直徑 如圖所示，軸段（ 1）的最小直徑 1 10d = ㎜，軸段上要安裝軸承，軸段（ 2）必須滿足軸承內(nèi)徑的標準，故取軸段（ 2）的直徑 2 15d = ㎜。由參考文獻 [2]表 6—1 選用 6002 型深溝球滾子軸承，軸承與軸向采用過盈配合固定，軸向采用彈性擋圈固定。 各段軸的長度 齒輪輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪能夠順利的加工所以要在齒輪的左端開個退刀槽長度為 5㎜，為了保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一定的距離，取該距離 為 10 ㎜，為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5 ㎜，制動器的總長 L=100 ㎜（制動器安裝在軸（ 1）與（ 2）上）軸（ 1）的長度為 75 ㎜，軸（ 2）的長度取為 62 ㎜。 由于該軸所受的彎矩較小故不需要進行彎曲合成強度校核軸徑 軸Ⅱ的設(shè)計與計算 選擇軸的材料確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對材料無特殊要求，故選用 45號鋼并調(diào)質(zhì)處理。由表 查得強度極限 650Bs = Mpa，在由表 地許用彎曲應(yīng)力 [ 1bs ]=60Mpa 。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 根據(jù)表 得 C=118～ 117。又由式（ ）得軸的最小直徑 33 0. 19 2( 10 7 10 8 ) 8. 4 9. 339 7. 14pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸上會有鍵槽存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取 179。 : ㎜。由參考文獻 [3]表 — 4 取標準直徑 1 15d = ㎜。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并 繪制結(jié)構(gòu)草圖（ a） 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 15 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。參考圖，齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左右端均用軸套固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定。 各軸段的直徑 如圖所示，左軸段安裝軸承，軸段必須滿足軸承的內(nèi)徑標準，故取軸的直徑為 15 ㎜。由參考文獻 [2]表 6— 1 選用 6202 型 深溝球滾子軸承，軸承與軸周向采用過盈配合固定，軸向采用彈性擋圈固定。 確定各軸段的長度 齒輪的輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面間與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，該間距為 10 ㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5㎜，齒輪左右軸套的長度均為 12 ㎜，左軸承的左段伸出 14㎜，所以左軸段的長度取 80 ㎜，軸承支點距離 L=56 ㎜，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～ 10 ㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。 該軸段最右端是齒輪軸，其齒寬為 25 ㎜。 按彎曲合成強度校核軸徑 畫出軸的受力圖，如圖（ b）所示： 圓周力為： 12 12 0 0 0 2 1 3 8 0 1 5 3 .318t TF d 180。= = =N 23 32 0 0 0 2 4 6 0 0 5 1 1 .118t TF d 180。= = =N 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 16 徑向力為： 022 2 0 1 5 3 .3 0 .9 4 1 4 4rtF F tg= ? ?N 033 2 0 5 1 1 .1 0 .9 4 1 8 6rtF F tg= ? ?N 作水平面內(nèi)的彎矩圖（ C）支點的反應(yīng)力為： 2 1 5 3 .3 7 6 .722tHA FF = = =N 23 7 6 . 7 5 1 1 . 1 5 8 7 . 82tH B tFFF= + = + =N Ⅰ — Ⅰ截面的彎矩為： 7 6 .7 2 8 2 1 4 7 .6HIM =? N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面的彎矩為： 5 8 7 .8 1 4 8 2 2 9 .2HIM =? N㎜ 作垂直面內(nèi)的彎矩圖（ e）支點反力為： 2 144 7222rVA FF = = =N 23 114V B r V A rF F F F= = N Ⅰ — Ⅰ截 面左側(cè)彎矩為： 2 8 7 2 2 8 2 0 1 6VAVIMF= ? ?左 N㎜ Ⅰ — Ⅰ截面右側(cè)彎矩為： 2 8 1 1 4 2 8 3 1 9 2HBVIMF= ? ? 右 N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為： 1 4 1 1 4 1 4 1 5 9 6V I I V BMF= ? ? N㎜ 合成彎矩 22HVM M M=+ Ⅰ — Ⅰ截面： 2 2 2 27 8 4 2 1 4 7 . 6 2 1 5 5 . 5HII V IM M M= + = + =左 左N㎜ 2 2 2 23 1 9 2 2 1 4 7 . 6 3 8 4 7 . 2HII V IM M M= + = + =右 右 （ ）N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面 : 2 2 2 21 5 9 6 8 2 2 9 . 2 8 3 8 2 . 5I I V I I HIM M M= + = + =N㎜ 轉(zhuǎn)矩 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 0 . 2 48123 9 7 . 1 4PT n 創(chuàng)= = = N㎜ 求當量彎矩 取修正系數(shù)α為 Ⅰ — Ⅰ 截 面 ： 右 （ ） （ ）2 2 2 23 8 4 7 . 2 0 . 6 4 8 1 2 4 8 1 0eI IM M Ta= + = + ? N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面 : （ ） （ ）2 2 2 28 3 8 2 . 5 0 . 6 4 8 1 2 8 8 6 5 . 8e I I I IM M Ta= + = + ? 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 17 N㎜ 確定危險截面及校核強度 Ⅰ — Ⅰ截面：334 8 1 0 4 8 1 0 1 4 .30 .1 0 .1 1 5eIeI MWds = = = =180。 Mpa Ⅱ — Ⅱ截面 :338 8 6 5 . 8 8 8 6 5 . 8 2 6 . 30 . 1 0 . 1 1 5eI IeI I MWds = = = =180。 Mpa 查表 得 [ ]1 60bs = Mpa，滿足 [ ]1ebss163。 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強度，并有一定裕度。 修改軸的結(jié)構(gòu) 因為所設(shè)計軸的強度裕度不大，此軸不必在做修改。 軸Ⅲ的設(shè)計與計算 選擇軸的材料確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器的傳遞的功率屬與小功率，對材料無特殊要求，故選用 45號鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由表 查得強度極限 650Bs = Mpa，再由表 得許用彎曲應(yīng)力 [ ]1 60bs = Mpa。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 根據(jù)表 得 C=118～ 117。又由式（ ）得軸的最小直徑 ( ) 33 0. 18 410 7 10 8 12 . 33 1411 3. 5pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸的最小直徑處會有鍵槽的存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取為13 179。 : ㎜ 。由參考文獻 [3]表 — 4取標準直徑 1 15d = ㎜ 。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪構(gòu)結(jié)構(gòu)草圖（ a） 徐州工程學院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 18 確定軸上零件的位置