【文章內(nèi)容簡介】 傳動系統(tǒng)。 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1） 推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 13 1． 各軸的轉(zhuǎn)速 ： 0 960 minnr? 1 960 1 .4 5 6 6 2 m inrn ?? 2 662 1 .4 6 4 5 4 m inrn ?? 3 454 1 .7 8 2 5 5 m inrn ?? 2． 各軸輸入功率 21 ??、 分別為齒輪傳動效率 1 ?? 2 ? ? 1 5 .5 0 .9 8 5 .3 9P X KW?? 2 X X K W 3 X X K W?? 4 X X K W 3． 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 0 5 . 59 5 5 0 9 6 0 5 4 . 7 1T X K W?? 1 X X K W?? 2 73 .4 8 1. 46 0. 97 0. 98 10 1. 99T X X X K W 3 10 1. 99 1. 78 0. 97 0. 98 17 2. 58 .T X X X N M?? 齒輪模數(shù)的估算及其 校核 （ 1） 估算 齒輪彎曲疲勞的估算 jw zNm ?332? 齒面點(diǎn)蝕的估算 mmNAj3370 ?? 其中 jn 為 大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速， A 為齒輪的中心距，由中心距 A 及齒數(shù) Z Z2 求其摸數(shù) 122 ()j Am mmZZ? ? 根據(jù)估算所得 wm 和 jm 中較大的值選取相近的標(biāo)準(zhǔn)摸數(shù)對于第一對齒輪： 第二對齒輪： 14 31 ??? xZNm w ?mm mmZZAmj )21(2 ?? = 取摸數(shù) m 為 3 第二對齒輪： jw zNm ?332? = 5 7 0 32 ??jm mm 取摸數(shù) m 為 3 第三對齒輪： 5 33 ?? xm w 3 ??mj 取摸數(shù) m 為 3 （ 2） 齒輪模數(shù)計(jì)算及強(qiáng)度校核 1． 選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 1） 按照所示的傳動方案選用直齒圓拄齒輪傳動 2） 組合機(jī)床為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級精度 3） 材料選擇：選用小齒輪材料 40Cr ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為45 號鋼硬度為 240HBS，二者材料硬度為 40HBS 4） 選小齒輪齒數(shù) Z1=22 大齒輪齒數(shù) Z2=32 2． 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式機(jī)械設(shè)計(jì)第七版進(jìn)行試算，所涉及的公式到《機(jī)械設(shè)計(jì)》的第七版得。 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選擇載荷系數(shù) ?Kt 2 ） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 MNnPT m .5471009550001 ?? 3 ） 由表中可得選取齒寬系數(shù)為 1 4） 由表中可查材料彈性系數(shù) 2/ aE mpZ ? 5） 由圖可知 按齒輪面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。600lim6 aMPH ? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。500lim6 aMPH ? 15 6 ）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 992 11 )1530082(19606060 ???? ??????????N jLnN n 7 ）由圖可知 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ,211 ?? HNHN KK 8） 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為 1% 安全系數(shù) S=1 則有： [aH mpS HK H N ][ 111 ?????? [aH mpS HK H N ][ 221 ?????? （ 3） 計(jì)算 （ 1） 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ??H? 中較小的值： 31 1 . 3 5 . 4 7 1 1 0 0 0 0 1 2 . 4 5 1 8 9 . 8 1 . 9 82 . 3 2 5 8 . 2 8 61 . 4 5 1 1 . 4 5 5 2 2 . 5 5 2 2 . 5t x x x x xd m mx x x x?? 由于 1td 大于等于 毫米，故取 1td 為 66 毫米。 （ 2） 計(jì)算摸數(shù) 3226621 ??? dm （ 4） 按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： 3111 ][2 FdFa zzYKTm ??? 1． 由圖則有小齒輪的彎曲強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度極限 MPaE 5001 ?? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaE 3802 ?? 2． 由表上則有彎曲的疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 3． 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由書中的公式有： M P aXF ??? 16 M P aXF 8 8 ??? 4． 計(jì)算載荷系數(shù) K K== 5． 查取齒形系數(shù) 22 , 21 ?? sasa YY 6． 查取應(yīng)力系數(shù) 76 , 21 ?? FaFa YY 7． 計(jì)算大，小齒輪的 ][FFaXYsaY ? 并加以比較： 0 1 3 7 0 ][11 ?? XX Y s aY FFa ? 0 1 6 4 3 87 3 2 ][222 ?? XX Y s aY FFa ? 大齒輪的計(jì)算值大。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmxxxxxm ?? 對比計(jì)算結(jié)果，取 3?m ，則有： ??? xxizz 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 此時(shí)關(guān)于幾何計(jì)算 1 計(jì)算分度圓的直徑： 6632200 ??? xxmzd 9633211 ??? xxmzd 2 計(jì)算中心距： mmdda 812)( 10 ??? 3 計(jì)算齒輪寬度：通過查閱《組合機(jī)床手冊》得 24,24 10 ?? bb （ 3） 第二對齒輪的計(jì)算，經(jīng)校核有： ,26,3 222 ??? izm mmxxmzd 78326222 ??? mmxxmzd 1 1 4338233 ??? mmbmmb 24,24 32 ?? 17 （ 4）第三對齒輪的計(jì)算，經(jīng)校核有： ,57,32,3 3543 ???? izzm mmxxmzd 96332344 ??? mmxxmzd 171357355 ??? mmbb 2454 ?? 軸各參數(shù)估算及強(qiáng)度校核 一、傳動軸的估算 （ 1）估算軸的最小直徑，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算，先按照下列初步估算的最小直徑，選取軸的材料 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ][ 5 5 0 0 0 0 TTT xd xd xdNPWT ?? ??? 式中： T? — 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位兆帕 T — 軸所受的扭矩 TW — 軸的抗扭截面系數(shù) n — 軸的轉(zhuǎn)速 p— 軸的傳遞的功率 d — 計(jì)算截面處軸的直徑 ][T? — 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由以上公式可得軸的直徑； mmxxxnpiTd 5 5 0 0 0 0][ 5 5 0 0 0 00 333 ??? 取 mmd 30min ? mmnPiTd ][ 5 00 001 33 ?? 取 mmd 35min ? mmnpiTd ][ 5 5 0 0 0 02 33 ?? ..取 mmd 35min ? mmnpiTd ][ 5 5 0 0 0 03 33 ?? 取 mmd 40min ? 二 主軸的強(qiáng)度校核 對傳遞動力軸滿足強(qiáng)度條件是最基本的要求。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步確定出軸的尺寸 18 后，根據(jù)受載情況進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算。 首先作出軸的計(jì)算圖。如果軸上零件的位置已知，即已知外載荷及支反力的作用位置。將齒輪帶輪等級裝配寬度的分布簡化為集中力，并視為作用在輪轂寬度的中點(diǎn)上；略去軸和軸上的自重；略去軸上產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力；把軸看成鉸鏈支承，支反力作用在軸承上，其作用點(diǎn)的位置可用如下圖所示確定。則將雙支點(diǎn)軸當(dāng)作受集中力的簡支梁 進(jìn)行計(jì)算，然后繪制彎矩圖和扭矩圖，并進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。 求出輸出軸的功率 Vp? ，轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T 。 設(shè) 1? ， 2? 分別為齒輪傳動軸承的傳動效率 1? =， 2? = 則 Vp? =p電 ? 1? ? 2? =? ? = KW 又 3n = 0n /i總 = =255 r/m 于是 3T =9550000? =172580 n mm 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 3d = 3m ? 5z =3? 57=171mm 而： tF = 332Td = 2 172580171? = N F? = tF ? tan ? = ? tan 20? = N 式中： 3T —— 主軸上大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為 N? mm 3d —— 主軸上大齒輪的節(jié)圓直徑，對標(biāo)準(zhǔn)齒輪