【正文】 ?? ? ? ? ???Mpa 計算彎曲應(yīng)力 ? ? l imm in 525 0 .8 5 3 5 71 .2 5F NF F YS?? ? ? ? ?Mpa 由圖 622（ d）查得 lim 525F? ? Mpa 彎曲疲勞強度滿足。 行星減速機構(gòu)的齒輪設(shè)計計算及校核 行星傳動與普通齒輪傳動比較具有重量輕、體積小、傳動比大及效率高等優(yōu)點 。缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造比困難。行星減速器的重量與體積僅為普通減速器的1/2 1/6 。由于行星傳動具有一些獨特的優(yōu)點，應(yīng)用日益廣泛。 本次設(shè)計選用 NGW 型行星傳動，簡圖如下圖所示： 本行星輪設(shè)計、校核和結(jié)構(gòu)均參考文獻(xiàn) [2]、 [3] 1. 齒數(shù)的選擇 由式 (166) bax aizCS? ? （ 6baxi ? ， 4S? ）代入上式得 6 24 aaz zC? ?? 30 則 2azC? ， aZ 為 2 的倍數(shù)， C 即可為整數(shù)，今取 14az ? ( 6 1 ) 5 14 70bazz? ? ? ? ? 按式（ 167） ,行星輪預(yù)選齒數(shù) 39。 7 0 1 4 2822bac zzz ? ?? ? ? 2. ac? 齒輪傳動主要尺寸的確定 為減小傳動的尺寸，采用角變位。 由 39。39。 14 28 42acz z z? ? ? ? ? ?，查圖 126，取 ?? 按式（ 1615） 1x?? ? ? ? ? ? 取 1?? 按式（ 1614） 39。 2 8 1 2 7cczz? ? ? ? ? ? 14 27 41acz z z? ? ? ? ? ? 根據(jù) ?? 及 41Z?? 查圖 123 得齒高變動系數(shù) ?? 中心距變動系數(shù) 0 .8 0 .0 8 0 .7 2yyx ?? ? ? ? ? ? 中心距 4 1 1 039。 0 . 7 2 1 0 2 1 2 . 222zma y m? ?? ? ? ? ? ?mm （取 10m? ） 嚙合角 39。39。 246a r c c o s [ c o s ] a r c c o s [ c o s 2 0 ] 2 4 . 82 5 4 . 6 4ac aa??? ? ? 由 ? ? 及 ?? 按圖 127 查得 ? ， x x?? ? ? ? ? 太陽輪 a 的尺寸 1 4 1 0 1 4 0aad z m? ? ? ? *2 ( ) 1 4 0 2 ( 1 0 .4 0 .0 8 ) 1 0 1 6 6 .4a a a a a yd d h x m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 行星輪 c 的尺寸 2 7 1 0 2 7 0ccd z m? ? ? ? *2 ( ) 2 7 0 2 ( 1 0 .4 0 .0 8 ) 1 0 2 9 6 .4a c c a c yd d h x m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 31 齒輪寬度 270 135dcbd?? ? ? ?mm 3. bc? 齒輪傳動主要尺寸的確定 未變位的中心距 7 0 2 7 1 0 2 1 522bczzam? ?? ? ? ?mm 中心距變動系數(shù) 39。 2 1 2 . 2 2 1 50 . 2 810aay m??? ? ? ? 按 41Z?? 及 ?? ，查圖 122 得 ?? 變位系數(shù)和 0 .2 8 0 .0 1 5 0 .2 6 5yxy? ? ? ? ? ? ? ? ? 內(nèi)齒輪變位系數(shù) x x?? ? ? ? ? ? 嚙合角 39。39。 258a r c c o s c o s a r c c o s c o s 2 0 1 7 . 82 5 4 . 6 4bc aa?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 內(nèi)齒輪 b 的尺寸 7 0 1 0 7 0 0bbd z m? ? ? ?mm *2 ( ) 7 0 0 2 ( 1 0 .1 3 5 0 .0 1 5 ) 1 0 6 8 2 .4a b b a b yd d h x m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?mm 或 22m in2 ( sin )a b b b b cd r a ????? ? ? 式中 700c o s c o s 2 0 3 2 8 . 8 922bbb dr ?? ? ?mm ? ?m in 0 .1 7 1 2 .9 2 4 1cczx? ? ? ????? ? ?0 .1 7 1 2 7 2 .9 2 4 1 0 .4 1 0? ? ? ? ? ? ? mm 則 ? ? 222 3 2 8 . 8 9 2 1 2 . 2 s in 1 7 . 8 2 8 . 6 2 6 6 8 3 . 8 4abd ? ? ? ?mm 應(yīng)取 ? mm 32 4．太陽輪 a 的材料為 20CrMnTi ，滲碳后表面淬火 58 ~ 62HRC ? ，行星輪 c 的材料與熱處理同太陽輪。試驗齒輪的接觸極限接觸應(yīng)力 lim 1350H? ? Mpa ，試驗齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力 lim 350F? ? Mpa 。 按表 1219 中的接觸強度校核公式： 1tH A v E H H PaF u K K K K Z Z Zb d u ? ? ????? ? ? ? ? 式中 332 2 1 6 1 0 1 .1 5 674 1 6 8 1 0act aTKF Sd ?? ? ?? ? ???KN 39 6 1 0 1 6 , 1 . 1 5 , 46 0 . 9 8xacbaxTT K N m K Si ????? ? ? ? ? ?????? 27 314cazu z? ? ? 取 1AK? VK 根據(jù) ? ? ? ?1 0 .1 4 2 2 .0 9 3 .6 7 1 .2 922a a xx dv ??? ? ? ?? ? ?/ms 11 ? 及 7 級精度，查圖 1215 得 ? K? 根據(jù) 1/ 163 / 324 ??，查圖 1216a 得 ? ? K? 按 7 級精度查表 1221 得 1K?? EZ 兩輪皆為鑄鋼，查表 1222 得 188EZ ? Mpa HZ按 0?? 及 0 .4 0 .4 0 .0 1 9 52 7 1 4a cacxxzz? ?????查圖 1217 得 ? Z? 按 89140aaadd ??， 2 9 6 .4 1 .0 9 8270accdd ??及 ?? 查圖 1211 得?? ? ， ?? ? ，于是 0 .0 6 8 1 4 0 .9 5 2a?? ? ? ?， 0 .0 0 5 2 7 0 .1 3 5c?? ? ? ?，則0 .9 5 2 0 .1 3 5 1 .0 8 7ac? ? ?? ? ?? ? ? ? ?；再按 ?? ? 及 0?? 查圖 1218 得 ? ? 33 l i mm i n1 3 5 0 1 1 10801 . 2 5H W NHPHZZS?? ??? ? ?Mpa （兩輪皆硬齒面 1WZ ? 。按長期工作考 慮 1NZ ? 。高可靠性，查表 1223 得min ? ）將上述數(shù)據(jù)代入公式得 366 7 0 0 0 1 . 9 3 1 1 1 . 0 3 1 . 0 7 1 1 8 8 1 0 2 . 2 2 0 . 9 81 3 5 1 4 0 1 0 1 . 9 3H? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 996? Mpa 1080HP??? Mpa 5．齒輪彎曲強度校核 按表 1219 中的彎曲強度校核公式 t A vF F F PF K K K K Y Y Ybm ?? ?? ? ??? 式中 FY 根據(jù) 14az ? 及 ? 查圖 1222 得 ? 27cz ? 及 ? 查圖 1222 得 ? ，兩輪材料一樣，應(yīng)計算中心論 a 。 Y? 因 0?? , 1Y?? Y? 根據(jù) ?? ? 查圖 1223 得 ? ? l i mm i n3 5 0 1 0 . 9 62251 . 5F N XFPFYYS?? ??? ? ?Mpa (長期工作 1NY? ；按 12m? mm 及滲碳淬火鋼，查圖 1227得 ? ；按 14aZ? ， ? 及滲碳淬火鋼，查圖 1228 得 ? ； 按高可靠率查表1223 得 min ? ) 將上述數(shù)據(jù)，同已知數(shù)據(jù)代入公式 66 7 0 0 0 1 1 . 0 3 1 . 0 7 1 2 . 4 1 0 . 9 5 1 2 4 . 71 3 5 1 0 1 0? ?? ? ? ?? ? ? ? ???Mpa 225FP???Mpa 34 內(nèi)齒輪 b 采用調(diào)質(zhì)的 35CrMnTi ， bc? 齒輪是內(nèi)嚙合傳動，承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過外嚙合傳動，無需校核其強度。 第四章 軸及軸承的設(shè)計 軸的設(shè)計計算及其強度校核中所列出的公式均參考文獻(xiàn) [1] Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其強度校核 1. 根據(jù)機械傳動方案整體布局，擬定軸上零件的裝配方案。擬定不同裝配方案進(jìn)行分析比較，選用下圖所示的裝配方案。 圖 41a 2. 選擇軸的材料 35 軸的材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。其力學(xué)性能 由表 81 查得， 640b? ? Mpa ，355s? ? Mpa ， 1 275?? ? Mpa ， ? ?1 60?? ? Mpa 。根據(jù)表 83，取 0 110A? 。 3. 求軸的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由 可知 : 1 400P? kW 1 1470n ? /minr 61 10T??Nmm? 4. 初步估算軸的直徑 由式（ 82）初步估算軸的最小直徑為 433m i n 044001 1 0 7 1 . 31470Pd A m mn? ? ? 軸的最小直徑是按安裝軸承處的直徑，為了使軸與所選用的滾動軸承的內(nèi)圈直徑相適應(yīng)，且根據(jù)軸的受力情況，選用滾動軸承 NJ224E，其基本尺寸為12 0 21 5 40d D B? ? ? ? ?。則軸的最小直徑取 80mm。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (如圖 41a) 6. 按彎扭合成強度條件計算 由所確定的結(jié)構(gòu)圖（ 41a）可確定出簡支梁的支撐距離 1 74L? mm ， 2 73L? mm .據(jù)此求出齒輪寬度所在的中點所在的截面的 HM 、 VM 、 M 值。 (1) 畫出軸的計算簡圖（如圖 41b） 為計算方便，將軸上的作用力分解到水平面和垂直面內(nèi)計算。取集中力作用于軸上零件的中點。 (2) 計算軸上外力 齒輪的圓周力 6111 122 2 2 . 5 9 1 0 336367 2 2t TTF d m z ??? ? ? ??N 36 齒輪的徑向力 11 ta n 33 63 6 ta n 20 12 24 3rtFF ?? ? ? ?N (3) 求支反力 水平面內(nèi)支反力 1 1 2 1 2()HtF l l F l? ? ? 121 12 3 3 6 3 6 7 3 167047 4 7 3tH FLF LL? ?? ? ??? 2 1 1 16932H t HF F F? ? ? N 垂直面支反力 1 1 2 2()VrF L L F L?? 21 12 1 2 2 4 3 7 3 60807 4 7 3rV FLF LL? ?? ? ???N 21 122 43 608 0 616 3V r VF F F? ? ? ? ?N (4) 計算軸的彎矩，并畫彎矩圖 水平面彎矩 11 1 6 7 0 4 7 4 1 2 3 6 0 9 6HHM F L? ? ? ? ?Nmm? 垂直面彎矩 1 1 1 608 0 74 449 920VVM F L? ? ? ? ?Nmm? 21 449920VVMM?? Nmm? 合成彎矩 22 1315432HVM M M? ? ?Nmm? (5) 畫轉(zhuǎn)矩圖（圖 41b） 37 圖 41b (6) 計算并畫當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取 ?? 得： 661 9 10 54 10T? ? ? ? ? ?Nmm? 1315432eMM?? Nmm?