【正文】 應(yīng)力 M Pap 1 2 0~1 0 0][ ?? ,取其中間值， MPap 110][ ?? 。鍵的工作長(zhǎng)度 mmmmmmbLl 16822 ????? ，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度 mmmmhk ???? 。由【 4】式（ 61）可得 MP aMP aMP akldT pp 110][ 10862102 33 ????? ????? ?? 式中： 20 ；】表鍵【，弱材料的許用擠壓應(yīng)力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱長(zhǎng)度，圓頭平鍵鍵的工作長(zhǎng)度，為鍵的高度此處度鍵與輪轂鍵槽的接觸高傳遞的轉(zhuǎn)矩264,][,,。,p ??????????M P ammdmmbmmLbLlmmlmmhhkkmNT?可見連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)記為： 2 0 0 31 0 9 6810 ?? TGB鍵 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 齒輪模數(shù)的確定： 齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相同時(shí)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按【 5】表 717進(jìn)行估算模數(shù) Hm 和 Fm ，并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過 2～ 3種模數(shù)。 先計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪 傳動(dòng)，查【 4】表 108齒輪精度選用 7級(jí)精度，再由【 4】表 101選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS： 根據(jù)【 5】表 717；有公式： ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度：3 22 )1(1 6 0 2 0 ??? ? HPjmH znKPm ?? ②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：3430FPjmF znKPm ??? ?、 a變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù) 28 的齒輪。 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度：3 22 )1(1 6 0 2 0 ??? ? HPjmH znKPm ?? 其中 : ? 公比 ； ? = 2； P齒輪傳遞的名義功率； P = ? =； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； HP? 齒輪許允接觸應(yīng)力 HHP ?? ? ， limH? 由【 5】圖 76按 MQ 線查取 。 jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 K載荷系數(shù)取 。 limH? =650MPa， M P aM P aHP ???? mmm H 3 221 ????? ??? 21 根據(jù)【 6】表 104將齒輪模數(shù)圓整為 4mm 。 ② 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：3430FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P = ? =； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應(yīng)力 FFP ?? ? ， limF? 由【 5】圖 711按 MQ線查??； jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 K載荷系數(shù)取 。 MPaF 300lim ?? ， M P aM P aFP ???? mmm F 31 ???? ?? 根據(jù)【 6】表 104將齒輪模數(shù)圓整為 。 11 FH mm ? 所以 mmm 41 ? 于是變速組 a的齒輪模數(shù)取 m = 4mm， b = 32mm。 軸Ⅰ上主動(dòng)輪齒輪的直徑： ；； mmdmmd aa 140354112284 21 ?????? 。 軸Ⅱ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： ；； mmdmmd aa 1 9 64942 2 4564 39。 239。 1 ?????? ?、 b變速組：確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù) 18 的齒輪。 ① 齒面接觸疲勞強(qiáng)度：3 22 )1(1 6 0 2 0 ??? ? HPjmH znKPm ?? 其中 : ? 公比 ； ? =4； P齒輪傳遞的名義功率； P = ? =； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； HP? 齒輪許允接觸應(yīng)力 HHP ?? ? ， limH? 由【 5】圖 76按 MQ 線查取 。 jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 K載荷系數(shù)取 。 limH? =650MPa， 22 M P aM P aHP ???? mmm H 3 222 ????? ??? 根據(jù)【 6】表 104將齒輪模數(shù)圓整為 5mm 。 ② 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：3430FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P =? =； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應(yīng)力 FFP ?? ? ， limF? 由【 5】圖 711按 MQ 線查??； jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 K載荷系數(shù)取 。 MPaF 300lim ?? ， M P aM P aFP ???? mmm F 32 ???? ?? 根據(jù)【 6】表 104將齒輪模數(shù)圓整為 3mm 。 22 FH mm ? 所以 mmm 52 ? 于是變速組 b的齒輪模數(shù)取 m = 5mm， b = 40mm。 軸Ⅱ上主動(dòng)輪齒輪的直徑： mmdmmdmmd bbb 225455。15030590185 321 ????????? ； 軸Ⅲ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： mmdmmdmmd bbb 225455300605360725 39。 339。 239。 1 ????????? ；； ?、 c變速組： 為了使傳 動(dòng)平穩(wěn)，所以使用斜齒輪，取 mmmn 5? ，螺旋角 o14?? 。 計(jì)算中心距 a， )(14c os2 5)8622(c os2 )( 21 mmmzza on ?? ????? ? 圓整為 280mm。 修正螺旋角 ? ， ozz 5)8622(a rc c os2802 5)(a rc c os 21 ?? ???? ???? 23 因 ? 值改變不多，所以參數(shù) ?? ， ?K ， HZ 等值不必修正。 所以軸Ⅲ上兩聯(lián)動(dòng)主動(dòng)輪 齒輪的直徑分別為： mmdmmdococ os os 522 21 ?????? ； 軸Ⅳ上兩從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： 。； mmdm m m mdococ os os 586 39。 239。 1 ?????? ?、標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)： **2 0 h 1 c 0 .2 5?? ? ? ?度， ， 從【 7】表 51查得以下公式 齒頂圓直徑 mhzd aa )2+(= *1 ； 齒根圓直徑 mchzd af )22( 1 ?? ??? ； 分度圓直徑 mzd= ； 齒頂高 mhh aa *= ； 齒根高 mchh af )+(= ** ； 齒輪的具體值見表 表 寸表 （單位： mm） 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù) nmm 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 齒頂高 ah 齒根高 fh ⒈ 28 4 112 120 102 4 5 ⒉ 35 4 140 148 130 4 5 ⒊ 56 4 224 232 214 4 5 ⒋ 49 4 196 204 186 4 5 ⒌ 18 5 90 100 5 ⒍ 30 5 150 160 5 ⒎ 45 5 225 235 5 ⒏ 72 5 360 370 5 ⒐ 60 5 200 210 5 ⒑ 45 5 225 235 5 ⒒ 22 5 24 ⒓ 72 5 ⒔ 36 5 ⒕ 86 5 齒寬的確定 由公式 )10~5( ?? mm mb ?? 得： ①Ⅰ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 3248 ???? ； ②Ⅱ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 4058 ???? ； ③Ⅲ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 40???? ； 一般一對(duì)嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)主動(dòng)輪比從動(dòng)輪齒寬大（ 5～ 10mm）。 所以： mmbb 3221 ?? ， mmbb 2443 ?? ， mmbbb 40765 ??? ， mmbbb 321098 ??? ， mmbb 401211 ?? ， mmb 321413 ?? 。 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 通過齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。當(dāng)齒頂圓直徑 mmda 160? 時(shí)，可以做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪。當(dāng) 160 500amm d mm??時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問題，現(xiàn)決定把齒輪 12和 14做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。根據(jù)【 4】圖 1039（ a） 齒輪 12 和 13 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下： ①齒輪 8結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算， mmmdD na 310512370)14~10(0 ?????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ；mmDmmDDD 74,)68310())(~( 2302 取?????? ； 。190,1892 683102 1301 mmDmmDDD ?????? ； 25 mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 ② 齒輪 12結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 。 。3 2 4。 2 8 3)14~10( 00 mmDmmmdD na ??????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ；mmDmmDDD 80,)683 2 4())(~( 2302 取?????? ； ,1962 683242 301 mmDDD ????? ； mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 ③齒輪 14結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 mmDmmmdD na 4 0 9 5 6)14~10( 00 取，?????? ， mmD 1104 ? ； , 43 mmDD ????mmDmmDDD )176400())(~( 2302 取，?????? ； mmDmmDDD 288,2882 1764002 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?、帶輪的材料 常用的 V帶輪材料為 HT150或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功略時(shí)采用鑄鋁或塑料。 ?、帶輪結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分為實(shí)心式（【 4】圖 814a）、腹板式（【 4】圖 814b）、孔板式（【 4】圖 814c）、橢圓輪輻式（【 4】圖 814d）。 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)，當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 ddd ? （ d為安裝帶輪的軸的直徑， mm）時(shí)。可以采用實(shí)心式，當(dāng) mmdd 300? 可以采用腹板式， mmdDmmd d 1 0 0,3 0 0 11 ??? 同時(shí)時(shí)可以采用孔板式，當(dāng) mmdd 300? 時(shí)，可以采用輪輻式。 帶輪寬度： mmfezB 789215)15(2)1( ????????? 。 26 分度圓直徑： mmdd 224? 。 D=90mm是深溝球軸承 6210軸承外徑，其他尺寸見帶輪零件圖。 ?、 V帶輪的論槽 V 帶輪的輪槽與所選的 V帶型號(hào)向?qū)?yīng)，見【 4】表 810. mm 槽型 db minah minfh e minf d 與 d 相對(duì)應(yīng)得 ? o32?? o34?? o36?? o38?? A 11.0 ? 9 — 118? — 118? V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V 帶工作面夾角發(fā)生變化。為了使 V 帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 V帶輪輪槽的工作面得夾角做成小于 o40 。 V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪 外圓和底部的最小高度 minmin fa hh 和 。 輪槽工作表面的粗糙度為 RR 或 。 ?、 V帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有傻眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之做動(dòng)平衡。其他條件參見 ?TGB 中的規(guī)定。 片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算 片式摩擦離合器目前在機(jī)床中應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗梢栽谶\(yùn) 轉(zhuǎn)中接通或脫開，具有結(jié)合平穩(wěn)、沒有沖擊、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機(jī)床主傳動(dòng)。 按扭矩選擇，即： 根據(jù)【 15】和【 14】表 6320， ①計(jì)算轉(zhuǎn)矩 tc TT ?? ， mNTt ??????? 查【 15】表 6321得 ?? mNT c ???? 1 ②摩擦盤工作面的平均直徑 PD mmdDDD P 81273)4~()(21 21 ?????? 式中 d為軸的直徑。 ③摩擦盤工作面的外直徑 1D mmDD P ???? 27 ④摩擦盤工作面的內(nèi)直徑 2D mmDd P ????? ⑤摩擦盤寬度 b mmDDb 21 ????? ⑥摩擦面對(duì)數(shù) m，查【 15】表 6317，摩擦副材料為淬火鋼，對(duì)偶材料為淬火鋼，摩擦因數(shù)取 ，許用壓強(qiáng)取 2100 cmN ，許用溫度 120℃ . )( )( 81 222221 ?????? ?????? PPc PDDD Tzm ??m圓整為 7. 摩擦面片數(shù) z=7+1=8. ⑦摩擦片脫開 時(shí)所需的間隙，因?yàn)椴捎脻袷剿?~?? ⑧許用傳遞轉(zhuǎn)矩 cpT cTvPPcp TKKKPmDDDT ??? 12221 )(8 1 ??? mNmNT cp ??????????????? 1因?yàn)?smnDv pm ????? ? .1, ??? Tv KKK ⑨壓緊力 Q NmD TQ p c ?????? ? ⑩摩擦面壓強(qiáng) p ppDD Qp ??? )( 4 2211? 22 cmNcmNp ????? cm??? NT c 需傳遞的轉(zhuǎn)矩， 213615 ???? 】表工作儲(chǔ)備系數(shù)，見【? 6~1m15~5mm ?? ，干式摩擦面對(duì)數(shù)，通常濕式 28 外摩擦盤數(shù)??1i 內(nèi)摩擦盤數(shù)??2i 1miizz 21 ?????? 摩擦盤總數(shù)， 173615 ???? 】表摩擦因數(shù)，查【? 173615cmp 2p ???? 】表查【許用壓強(qiáng)， N 2236151 ???? 】表摩擦片修正系數(shù)，見【K 223615 ???? 】表速度修正系數(shù)，見【vK 223615 ???? 】表【結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)，見TK 根據(jù)【 14】表 ，因?yàn)榘惭b在箱內(nèi)，所以采取濕式。結(jié)構(gòu)形式見【 14】 表 （ a）。 表 特征參數(shù) 圖 號(hào) 許用轉(zhuǎn)距 mNT ? 重量 /kg 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 /2mkg? 接合 力 /N 脫開 力 /N 內(nèi)部 外部 圖 a 120 170 100 表 主要尺寸 圖 號(hào) 許用轉(zhuǎn)矩 mNT ?][ D maxD A B c maxc E F G 閉 式 開 式 圖 a 120 18 32 108 100 18 32 60 45 70 表 主要尺寸 圖 號(hào) H J 1l 2l L 1L 2L 3L R S a 1s 圖 a 85 47 51 81 152 65 64 35 10 20 11 齒輪校驗(yàn) 在驗(yàn)算算速箱 中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是齒輪 1，齒輪 5，齒輪 11這三個(gè)齒輪。 齒輪強(qiáng)度校核 ： 計(jì)算公式：①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ??。 ②接觸疲勞強(qiáng)度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 29 校核 a變速組齒輪 ①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2； 校核齒數(shù)為 28的齒輪，確定各項(xiàng)參數(shù) ?、 kWPP ???? ,n=800r/min, )(????????? ? 、確定動(dòng)載系數(shù) VK smdnv / 800112100060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7級(jí)，由【 4】圖 108查得動(dòng)載系數(shù) ?vK 。由【 4】使用系數(shù)。?AK ?、 mmb 40? 。 ?、確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查【 4】表 104，得非對(duì)稱齒向載荷分配系數(shù) ??HK ； )(40/ ???hb , 查【 4】圖 1013得 ??FK ?、確定齒間載荷分配系數(shù) : 由【 4】表 102查的使用 ?AK ， 由【 4】表 103查得齒間載荷分配系數(shù) 1?? ?? FH KK ?、確定載荷系數(shù) : 3 7 ?????? ?? FFvA KKKKK ?、 查【 4】表 105 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) ?FaY ； ?SaY ?、計(jì)算