【文章內(nèi)容簡介】 V0 3）計算齒寬 b 及模數(shù) Mnt M P aKM P aKHHNHHHNH5 2 86 0 ][5 0 65 5 ][1l i m112l i m22?????????????M P aHHH 5 1 72][]([][ 21 ??? ???mmd t)517 ( 231????????smndv t / 0 0 0 0 06011 ?????? ?? o o s0111????????????????hbmmmhmmZdmmmdbttttd?武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 4）計算縱向重合度ε β 5) 計算載荷系數(shù) k [2](表 102)查的使用系數(shù) KA= v=，由 [2]（圖 108）查的動載系數(shù)KV= [2](圖 1013)查的齒向載荷分布系數(shù) KHβ （接觸疲勞強度計算用） [2](圖 1013)查的（齒根彎曲疲勞強度用）齒向載荷分布系數(shù) KFβ = [2](表 103)查得齒間載荷分配系數(shù) ，所以載荷系數(shù) 按實際載荷系數(shù)矯正所得的分度圓直徑 由 [2](式 1010a) 6)求中心距 a=1/2[(d1+d2)]= （ 1+） = 圓整后取 a=130mm 7）計算模數(shù) Mn Mn=d1cosβ /Z1= 彎曲強度的設(shè)計公式為 a a 01 ??????? ?? ? Zd 3? ?????? bK dH ??? ?? FH KK?? ?? HHVA KKKKKmmKKddtt3311????)][(23 211FSaFadYYZKTm ???武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 （ 1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 1）由 [2]（圖 1020c）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限是 大齒輪的彎曲強度極限 2）由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式 [2](1012)得 4）計算載荷系數(shù) K K=KAKVKFβ KFα = = 5）查齒形系數(shù) 由表 [2]105 查得 YFa1=， YFa2= 6)查取應(yīng)力矯正系數(shù) 由表 [2]（ 105）查得 YSa1=， YSa2= 7）計算大小齒輪的 并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 （ 2）設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力。而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取有彎曲強度計算的模數(shù) ，并就近圓整為 標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=，算出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m=247。 3==21 大齒輪齒數(shù) Z2=21 ==63 MPaFE 5001 ?? MPaFE 3802 ??, 211 ?? FNFN KKM P aM P aSKM P aM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111????????????][ FSaFaYY?0 1 6 5 3 8 7 2 8 ][0 1 3 7 0 3 ][222111??????FSaFaFSaFaYYYY??mmm 2 4 ??? ????武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費 幾何尺寸計算 1）求實際中心距 a=(Z1+Z2)Mn/2cosβ = 將中心距圓整為 a=150mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角β β =arcos（ Z1+Z2） Mn/2a= 因β值改變不多，故參數(shù) 等值不必修改 3）計算大小齒輪的分度圓直徑 d1=Z1Mn/cosβ =65mm d2=Z2Mn/cosβ =255mm 4）齒頂圓直徑 5）齒根圓直徑 6)分度圓直徑 S=mnπ /2= 分度圓齒槽寬 e=mnπ /2= 齒距 p=π mn=s+e= 基齒圓與法向齒距 P6=Pn=Pcosα =π mncos= 7）計算齒寬 故取 B2=70mm， B1=60mm 傳動分 配箱內(nèi)各軸及附帶零件的設(shè)計計算 HZK , ???mmmhdd mmmhdd naa naa 2 6 13122 5 52 7131265222 11 ??????? ??????? ?? 73)(225 5)(2d)(265)(22211 ???????? ????????????nafnaf mChd mChddmmdb d 651 ???12齒 輪 軸 齒 輪 軸 齒 輪 軸 3451 2齒 輪 軸 1齒 輪 軸 2齒 輪 軸 3 345武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 齒輪軸 1 的設(shè)計計算（一根） 1)初選軸直徑 由 [2](式 152)初步計算的最小直徑。所選的材為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) [2](表 153)取 A0=110 由前面的計算可知： P1=， n1=960r/min,T1= 所以 2）輸入軸的最小軸徑顯然是安裝聯(lián)軸器（與電機相連）處得直徑。為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸 器的直徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。 由前面第二章可知，電機伸出端外徑為 D=38mm 外伸長度為 E=80mm 聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計算： Tca=KAT1 查表 [2](141),考慮到轉(zhuǎn)矩沖擊載荷較大，故取KA=，則 Tca= 103= 105N/mm 按計算，通過查《機械設(shè)計手冊 2》，選彈性注銷聯(lián)軸器 LT 型 —— 基本型。 根據(jù)具體情況進行選擇，由《機械設(shè)計手冊 2》選擇 LT8型，其基本尺寸參數(shù)如下表所示： 表 聯(lián)軸器的尺寸參數(shù)（ L 推薦，優(yōu)先選用推薦值） 公稱轉(zhuǎn)矩 TN(N M) 許用轉(zhuǎn)速 （ r/mm） 軸承直徑 mm d1， d2， d3 軸孔長度（ mm） Y 型 JT型 Z 型 L 推薦 D 710 3000 50 55 56 60 63 112 84 112 70 142 107 142 224 30min NPAd ?mmd 3m in ??武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 3）選用完聯(lián)軸器后，根據(jù)其尺寸標(biāo)準(zhǔn)，又由前面計算dmin=38mm，取軸的最小軸徑 d1=38mm， L1=55mm。 可選出軸上的鍵《機械設(shè)計手冊 2》公稱尺寸 b h=12 8，b=12mm。鍵長由標(biāo)準(zhǔn) [2]取 l=36mm，經(jīng)校驗，鍵滿足要求。 4）第二階段軸確定 d2=48mm(軸肩高 5mm)， l2=92mm 5）第二段軸上裝軸承，由裝軸承的軸的直徑為 d2=48mm，該軸既受軸向力又受徑向力，所以可先選擇角接觸球軸承， 由《機械設(shè)計手冊 2》查得所選的軸承，其尺寸參數(shù)如下表： 選用 7210C 型號的軸承 6）齒輪軸從光軸到齒輪部分，過渡弧段的確定齒輪的分度圓直徑為 d=67mm，軸肩高度 10mm，則可確定過渡弧段的總高為 h1=（一側(cè)） 長度取 l1=20mm 7）齒輪由前面已算得，分度圓直徑為 d=67mm，齒寬 B=70mm， 由對稱原則確定齒輪軸從齒輪到光軸部分，過渡弧以及軸段 l3 則可確定過渡弧段的高度為 h2=（另一側(cè)），長度取l2=20mm 取 d3=50mm， l3=15mm d D B Cr Cor kN 軸承 代號 脂油 其他尺寸 d 2 D2 a r r1 70 110 20 48 7014C 5000 6700 82 98 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 19 軸的 總體長度： L=55+92+15+18+70+20+20=290mm 8)軸及軸上軸承校核 齒輪軸所受各力即為斜齒輪上各力 由 [2]P112 斜齒輪的受力分析，可算出斜齒輪上各力 Ft=2T1/d1=2 Fr=F1tanan=Fttanan/cosβ= Fa=Fttanβ == Fn=F1/cosancosβ =求兩軸的徑向力 所以 軸承校核 由 [2]7000AC 軸承，（α =250） Fd= Fd1=Fd2== = 由于 Fae+Fd2 =+=Fd1 所以，軸承向右竄動，即軸承 1 被壓緊，軸承 2 被放松 所以 Fa1= Fa2= 由 [2]（表 136）查得載荷系數(shù) fp= NlllFFNlllFFNlllFFNlllFFtrHtrHrrvrrv9 9 6 79 9 6 74 0 8 84 0 8 82112212121122121????????????NFFFF rHrvrr 222 12 121 ??????武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 當(dāng)量動載荷 P=fp（ XFr+YFa） 由 Fa/Fr=e=,根據(jù) [2]P31 4（表 135）查得 X=1， Y=0 又 P1=P2，所以 P=P1=P2=（ 1 +0） = 根據(jù) [2]P31 2（式 135）算得軸承壽命（對于球軸承 ε =3） 大修期為三年，所以該軸承滿足強要求。 計算彎矩： MH=FrH1 L1=FrH2 L2= 55= M0=Frv1 L1=Frv2 L2= 55= MA=FdD/2= 65/2= Mv=M0Ma= 104= 受力圖如下所示： 由 [2]P355(表 151)查得 [δ 1]=60MPa 由 [2]P364，對稱循環(huán)變應(yīng)力，折合系數(shù) a=1 由 [2]P365(表 154)查得： )()(128500) ( 10)(6010 3366年???????hPCnl h?333334 30 mmoddw?????則?武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 所以 [2]P365(式 155)進行校核 所以，一號軸滿足強度要求。 齒輪軸 2 的設(shè)計計算 該軸是一根很復(fù)雜的階梯齒輪軸，是一根 既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的轉(zhuǎn)軸。而且為了箱體的結(jié)構(gòu)緊湊，其上還要設(shè)計一個齒輪，是分配齒輪時的傳動齒輪。 1）初選軸直徑 由 [2]P362(式 152)初步計算軸的最小直徑，所選材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) P36 2(表 153)，取 A0=110 由前面的計算可知 P1=， n1=，T1= 所以 取初始段軸直徑 d1=30mm 根據(jù)箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及嚙合齒輪中心線一致，取該段軸長為 l1=60mm 2）第一段軸上裝軸承（前端用套筒進行軸向定 位）可選出軸承，由裝軸承的軸的直徑 d1=30mm，該軸既受軸向力又受徑向力，所以可選擇角接觸球軸承。 由《機械設(shè)計手冊 2》 P72 87 查的選擇的軸承，選用 7210AC型號的軸承 尺寸參數(shù)為： d=50mm， D=80mm， B=16mm， Cr=,Cor=,脂 6700r/min,油 9000r/min 3）第二段軸的設(shè)計 該軸上裝大齒輪，根據(jù)第一段軸取得該段軸直徑 d2=55mm，因為大齒輪的寬度 B=105mm。所以，為了齒輪定位良好，取軸的長度為 l2=100mm。