【文章內(nèi)容簡介】 低 速級 直 齒圓柱齒輪設計計算表 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結(jié)果 1．選齒輪精度等級 查 [1]表 112 級 7 2．材料選擇 查 [1]表 111 小齒輪 為 40CrMnMo調(diào)質(zhì) 大齒輪 為 35SiMn調(diào)質(zhì) 小 齒輪40CrMnMo大齒輪35SiMn 3．選擇齒數(shù) Z )40~20(1 ?Z 12 iZZ ? 12ZZU? 301?Z Z2 =? 30 =≈92 ??U 個 301?Z Z2 =92 ?U 4．按齒面接觸強度設計 （ 1）載荷系數(shù)K 查 [1]113 表 取 K= （ 2）區(qū)域系數(shù)ZH ZH = ZH = (3)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 T1 =? 10 6 ? = ? 105 Nmm ? 105 (4)齒寬系數(shù)Фd 由 [1]表 116 取 Фd= (5)材料的彈性 由 [1]表 11 4 取 ZE=188 MPa 188 12 系數(shù) ZE 1/2 (6) 齒輪接觸疲勞強度極限limH? 由 [1]表 111 ?1limH? 710 ?2limH? 680 MPa ?1limH? 710 ?2limH? 680 （ 7）計算接觸疲勞強度許用應力 [σH] 取失效概率 ≤１％， 查［ 1］表115，得安全系數(shù)SH= [σH]1= HHS 1lim? =710 [σH]2= HHS 2lim? = 680 MPa 代入較小的 ［ σ H］=680 （ 8）試算小齒輪分度圓直徑1d 按 [1]式（ 11 － 3）試算 3251)(????????d= mm （ 9）計算圓周速度 v 100060 11?? ndv ? 100060 ? ??? ?v = m/s （ 10）計算齒寬 B B= φdd1 B = ? = 圓整取 B2=75mm，而 B1 B2 5~10mm，取 B1=80 mm B1=80 B2=75 （ 11）模數(shù) m 11zdm? 30?m = 5．按齒根彎曲強度設計 （ 1）載荷系數(shù)K 查 [1]113 表 取 K= （ 2）齒形系數(shù)YFa 根據(jù)齒數(shù)和 由 [1]圖 118 YFa1= YFa2= YFa1= YFa2= （ 3）應力校正系數(shù) YSa 由 [1]圖 119 YSa1= YSa2= YSa1= YSa2= （ 4）齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE? 由 [1]表 111 ?1FE? 630 ?2FE? 580 MPa ?1FE? 630 ?2FE? 580 13 （ 5）計算彎曲疲勞許用應力[σF] 取失效概率 ≤１％， 查［ 1］表 115 取彎曲疲勞安全系數(shù)SF＝ [σF]1= FFES1? =504 [σF]2= FFES2? =464 MPa [σF]1=504 [σF]2=464 （ 6）計算大小齒輪的][ FSaFaYY?并加以比較 111 ][FSaFaYY? = 222 ][FSaFaYY? = 結(jié)論：111 ][FSaFaYY? 222 ][FSaFaYY? 111 ][FSaFaYY? 222 ][FSaFaYY? （ 7）齒根彎曲強度設計計算 由 [1]式 1111 3 21 21 ][co s2 F SFdn YYZYKTm ?? ??? ??? 3 250 0 8 ? ??????nm = 結(jié)論： 由 齒根彎曲疲勞強度計算模數(shù)，取 m ＝ 3 mm。為了同時滿足接觸疲勞強度，須按接觸疲勞強度算得的分 度圓直徑 d1= 來計算應有的齒數(shù)。于是由 mdz 11?= = 取 ?1z 31，則 Z2 = Z1i 齒 1 =31= 取Z2 = 95 6．幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 a 2 )( 21 mzza ?? ??? 2 3126a 189 將中心距圓整為 189 mm 189 （ 2）計算齒輪的分度圓直徑d mzd? 11 mzd ? =93 22 mzd ? =285 mm 931?d 2852?d （ 3）計算齒輪的齒根圓直徑df mddf ?? mddf ?? = mdd f ?? = mm 1?fd ?fd （ 4）計算齒輪寬度 B B = φdd1 B = ? 93= 圓整取 B2=75mm，而 B1 B2 5~10mm，取 B1=80 mm B1 = 80 B2 = 75 14 （三） 直 齒輪設計參數(shù)表 傳動類型 模數(shù) 齒數(shù) 中心距 齒寬 高速級 直 齒圓柱齒輪 2 Z1= 32 Z2 = 138 170 B1 = 60 B2 = 55 低速級 直 齒圓柱齒輪 3 Z1= 31 Z2 = 95 189 B1 = 80 B2 = 75 167。5 軸的設計計算 減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖 一、 Ⅰ 軸的結(jié)構(gòu)設計 軸的結(jié)構(gòu)草圖（直徑和長度標號） 1．選擇軸的材料及熱處理方法 查 [1]表 141 選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 45；根據(jù)齒輪直徑 mm100? ，熱處理方法為正火。 15 2．確定軸的最小直徑 查 [1] 370P 的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式： ? ? ???? 3 1133 nPCnPd ? 1183 =~ 再查 [1]表 142， 查 C= 118~107 考慮鍵： 考慮有 鍵槽，且 d＜ 100mm，軸徑增大 5%～ 8%， ?d ~ 3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi) 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 1d ?d ~，由帶輪的孔徑為30， 1d =30 mm 30 2d 2d = 1d +2（ ~） 1d =30+（ ~6） =~36 查［ 2］表 127 取 2d =35 mm 35 3d 考慮軸承 d3 d2 查［ 2］ 表 66 選取 軸承代號： 7008AC d=40mm B=15mm， a=， da=46mm，故取 3d =40mm mm 40 4d 考慮 d4 d3且 軸承代號： 7008AC 由 da=46mm ， 取 4d =46 mm mm 46 5d 根據(jù)高速直齒圓柱齒輪的齒 頂圓半徑 684641 ???ad mm 取 5d =68mm mm 68 6d 6d = 3d =40mm mm 40 4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。 查 [2] 25P （二）“滾動軸承的潤滑”，及說明書“六、計算齒輪速度 v ” smv＜ 2 ，故選用脂潤滑 。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表 16 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 箱體壁 厚? 查 [2] 158P 表 111 ??? a? =? 189+3 8? mm 8 地腳螺栓直徑 fd 及數(shù)目 n 查 [2] 158P 表 111， ?? ad f =? 189+12=，查 [2] 表 313 取fd =20；由 a=189250，取 n=4 fd =20mm n=4 個 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d 查 [2] 158P 表 111 ???? fdd 查 [2]39 取1d =16 mm 16 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間 1C 、2C 查 [2] 158P 表 112 1min 22C ? 2min 20C ? mm 1 22C? 2 20C? 軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑 3d 查 [2] 158P 表 111，10~820)~()~(3 ???? fdd 查 ［ 2］表 1110,D=70～ 100 時， 3 8d? ，D=110～ 140 時， 3 10d? mm 8 軸承蓋厚度 e 查 [2] 166P 表 1110 31. 2 1. 2 8 9. 6ed? ? ? ? ?，取 10e? mm 10 小齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離2? 查 [2] 204P 2 8?? ? ? ，取 2 10?? mm 10 軸承內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁距離3? 查 [2] 208P ，因為選擇脂潤滑， 3? =8~12，取 3? =10 mm 10 17 軸承支點距軸承寬邊端面距離 a 查 ［ 2］ 表 66 a= mm 。 名稱 計算公式 單位 計算結(jié)果 1l 帶輪的輪轂寬度為 L=60，為了連接緊湊 1l =L（ 2~3） =58~57 mm 58 2l 2l =20+10+5610152=59 mm 59 3l 3l =2+15+10+10=37 mm 37 4l 4l == mm 5l 齒輪輪轂寬度為 60， 5l = 1b （ 2~3） =60（ 2~3） =58~57 mm 58 6l 6l =2+15+10+10=37 mm 37 L（總長） L=1l +2l +3l +4l +5l +6l =58+59+37++58+37 = mm l （支點距離） l =L2a4=? = mm 二、 Ⅱ 軸的結(jié)構(gòu)設計 1．選擇軸的材料及熱處理方法 查 [1]表 151 選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 45；根據(jù)齒輪直徑 mm100? ，熱處理方法為正火回火。 2．確定軸的最小直徑 查 [1] 370P 的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式： ? ? ???? 333 ⅡⅡnPCnPd ? 3 )107~118( =~ 再查 [1]表 142， C= 118~107 考慮鍵： 最小直徑處沒有鍵，此 處不用考慮鍵 18 3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi) 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 1d 因為 ?d ~ 處安裝軸承，選用軸承 7208AC， 查 ［ 2］表 66 得 1 40d? mm 40 2d 2d = 1d +2（ ~） 1d =40+(~8)=~48mm查 ［ 2］表 66得，軸承 ad =47，則 2d =47 mm 47 3d 3d = 2d +2（ ~） 2d =47+ （ ~） =~查 ［ 2］表 129得 3 55d? mm 55 4d 4247dd?? mm 47 5d 5d 處安裝軸承，選用軸承7208AC， 查 ［ 2］表 66 得5 40d ?