【文章內(nèi)容簡介】 有 ??HP1≈??Hlim1 = 710MPa = 639MPa ??HP2≈??Hlim2 = 580MPa = 522MPa 由附錄 B 中式（ B2）得 d1 ≥ ????√ ??????????HP2? ?? +1??3 = (756 √5222 ? + 3 )???? d1 = 132mm 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 15 = ???? 初取 d1 = 107mm， 為 保 證 順利 潤 滑 ，經(jīng) 分 析 d1 不得小于，故取 d1 = 132mm。 基本參數(shù) v、 m??、 m?? β、 ?? ??2 b、 a 校核圓周速度 u 和精度等級 已經(jīng)計算得出 ??1 = 96r/min，故 v = ????1??160 1000= ?? 13296601000 ??/?? = ??/?? 取八級精度合理。 初取齒數(shù) ??1 = 32， ??2 = i??1 = 32 =， z2取為 113。 確定模數(shù) m?? = d1 ??1? = 132???? 32? = 查表 24 取標(biāo)準(zhǔn)值 m??=4mm。 確定螺旋角 β 為 β = cos?1????????= cos?1 =14176。8′28′′ 小齒輪直徑為 ??1 = m????1 = 32 = 132mm； 大齒輪直徑為 ??2 = m????2 = 113= 取為 ??2 = 468mm。 初步齒寬為 b = ??????1 = 132= 取為 b = 120mm。 中心距 a = (??1 + ??2)/2= (132+ 468)/2= 300mm 校核傳動比誤差 ?= |468132? 100%|= % ? 5% 滿足要求。 v = ??/?? m?? = m?? = 4???? β= 14176。8′28′′ ??1 = 132mm ??2 = 468mm b = 120mm a = 300mm 校核齒面接觸疲勞強度 由公式 ???? = ????????????????√???????????????????? ??????1???? 177。1?? ≤ ?????? 進行齒面接觸疲勞強度的校核。 I. 計算齒面接觸應(yīng)力 ???? 查圖 218，節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 。 查表 215，彈性系數(shù) ZE = √N/mm2。 ????= ?????? ??????1 = 817MPa ??????2 = 736MPa ???? ?????? 接觸強度較為合適，無需對機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 16 重合度系數(shù) ???? 的計算公式由端面重合度????和縱向重合度 ????確定，其中： ???? = 12??[??1(tan??at1 ?tan????′)+ ??2(tan??at2 ? tan????′)] 由表 25 得 ???? = tan?1(tan????cos?? )= tan?1( tan20176。cos14176。8′28′′)= 20176。34′24′′ ??at1 = cos?1(??b1????1) = cos?1(??1 cos????????1) = cos?1 ( 132132+ 24?cos(20176。34′24′′))= 28176。1′37′′ ??at2 = cos?1(??b2????2) = cos?1 (??2 cos????????2) = cos?1( 468468+2 4? cos(20176。34′24′′))= 23176。0′9′′ 由于無變位，端面嚙合角 ????′ = ???? =20176。34′24′′， 則端面重合度 ???? = 。 縱向重合度 ???? = ??sin????????= 120sin14176。8′28′′?? 4 = 因為 ???? 1，故 ???? = √ 1????= √ = 螺旋角系數(shù) Zβ = √cos?? = √14176。8′28′′ =。 查表 27，使用系數(shù) KA = 。 查圖 26，動載荷系數(shù) KV=。 查表 28，得齒間載荷分配系數(shù) KHα = ，其中： ???? = 2??1 ??1? = 2385183 132? = ?? ?????????? = 120 ??/????= ??/???? 100??/???? ∴ ?????? = ?????? = ??????????2????= = cos???? = cos??cos????/cos???? = cos14176。8′28′′cos20176。/cos20176。34′24′′ = 齒向載荷分布系數(shù) ??????查表 29， 齒輪尺寸調(diào)整 。 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 17 ??????= A +B*1 + (????1)2+? (????1)2+ C? 10?3?? = +*1+ (120xx2)2+(120xx2)2+ 10?3 120= 齒面接觸應(yīng)力為 ???? = √ 120+ = ??/????2 II. 計算許用接觸應(yīng)力 ??HP。由公式 ??HP = ????lim???????????????????????????????????? 計算許用接觸應(yīng)力 ??HP。 查圖 227 得， ??????1 = ， ??????2 = ?？偣ぷ鲿r間為 ??? = 1030016 = 48000h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 ????1 = 60γ??1??? = 6019648000= 108 ????2 = ????1 i? = 108 ? = 107 齒面工作硬化系數(shù)為 ????1 = ????2 = ? ????2 ? 1301700 = ? 240? 1301700 = 查表 218， ????1 = ????2 = 。 潤滑油膜影響系數(shù)為 ????1 = ????2 = ????1 = ????2 = ????1 = ??v2 = 查表 217，去取一般可靠度，接觸最小安全系數(shù) ?????????? = 。許用接觸力為 ??????1 = 710 MPa = 817MPa ??????2 = 580 MPa = 736MPa ???? ?????? 接觸強度較為合適，無需對齒輪尺寸調(diào)整。 校核 齒根彎曲疲勞強度 由公式 ???? = ???????????????????? ?????????????????????????????? ≤ ?????? ????1 = ????2 = 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 18 驗算齒輪彎曲疲勞強度。 I. 計算齒根彎曲應(yīng)力 使用系數(shù) ????。動載荷系數(shù) ????同接觸疲勞強度，???? = ， ???? = ， ?????? = : 查圖 29， ?????? = ，其中 b h? = 120 (4)? = 查圖 220，齒形系數(shù) ??????1 = ， ??????2 =。 查圖 221，應(yīng)力修正系數(shù) ??Sa1 = ， ??Sa2 =。 重合度系數(shù) ???? = +??av= + ??????????2????= + 。 由圖 222，螺旋角系數(shù) ???? = ， 齒根彎曲應(yīng)力為 ????1 = ???????????????????? ????????????????1??????1???????? = 4 = ????2 = ????1 ??????2??????2??????1??????1= ()MPa = II. 計算許用彎曲應(yīng)力 由公式 ?????? = ??Flim??ST???????????????????????????????????????????? 計算許用彎曲應(yīng)力。 查圖 230 ， σFlim1 = 360MPa， σFlim2 =340MPa。 查表 217， SFmin = 。 查圖 233， YX1 = YX2 = 。 查圖 232， YNT1 = ， YNT2 = 。應(yīng)力修正系數(shù) YST1 = YST2 = 相對齒根圓角敏感及表面狀況系數(shù)為 ????????????1 = ????????????2 = ????????????1 = ????????????2 = ??FP1 = ??FP2 = ????1 ??FP1 ????2 ??FP2 合格。 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 19 許用齒根應(yīng)力為 ??FP1 = 360= ??FP2 = 340= ????1 ??FP1 ????2 ??FP2 合格。 靜強度校核 傳動無嚴(yán)重過載，故不做靜強度校核。 —— 最終 設(shè)計參數(shù)如下表所示 ： 表 6 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計參數(shù) 法向模數(shù) ???? 端面模數(shù) ???? 齒數(shù) z 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ???? 齒根圓 直徑 ???? 中心距a 傳動比i 小齒輪 4 32 132 140 122 300 大齒輪 113 468 476 458 蝸桿軸 的設(shè)計 與計算 設(shè)計 與計算過程列表如下： 表 7 蝸桿軸的設(shè)計計算 設(shè)計計算項目 設(shè)計計算過程及依據(jù) 設(shè)計計算結(jié)果 材料 選擇 材料選擇 45 鋼 ，正火處理，硬度 HB=170~217 —— 材料系數(shù) 查表 13， C=118~106 取 C=112 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 20 估算軸徑 由 公式 （ 12） d≥ C√P n?3 = 112 √3= 參考GB/T58431986，彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號 TL6， d =38mm， Y 型，軸孔長度 82 mm 設(shè)計 軸 的 結(jié)構(gòu) 詳見零件圖 蝸桿軸受力分析圖 其中， ?????? = ， ?????? = ???? —— 蝸桿 所受轉(zhuǎn)矩 由 表 2， T= ?m T=? m 圓周力 ???? ???? = 20xx??1??1= 20xx ?? = ?? ???? = ?? 軸向力 ???? ???? = 20xx??2??2= 20xx ?? = ?? ???? = ?? 徑向力 ???? ???? =20xx??2??2 tan???? =20xx300 tan20176。 = ?? ???? = ?? 垂直面支反力??????和 ?????? ?????? = ????2 +??????14??????= ?? ?????? = ???? ? ?????? = ? = ?? ?????? = ?? ?????? = ?? 水平面 支反力??????和 ?????? ????? = ???????????? + ?????????? = ?? ????? = ???????????? + ?????????? = ?? ????? = ?? ????? = ?? 垂直面 受力圖 —— A B O FrA FFrB Fa Ft Fr T FhA FhB B ?????? 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書 21 水平面 受力圖 —— 垂直面 彎矩圖 ???????? = ?? ????? 水平面 彎矩圖 ???????? = ?? ????? 合成彎矩圖 ???????? = ?? ????? 轉(zhuǎn)矩 圖 ?? = ?? ????? 應(yīng)力校正系數(shù)?? 轉(zhuǎn)矩 按脈動循環(huán)考慮，取 α = [???1??][??0??]， 查表 12得 ???? = 600??????， 查表 14， [???1??] = 55??????，[??0??] = 95??????， 則 α= 5595= 。 α = 當(dāng)量 彎矩圖 ?????? = ?? ????? A O ??????? B A O ????? ?????? A O B ???????? = ??? ????