【正文】 tan20o*=2406N NFF tCaC 1 3 2 2 in1 4 7 8 6s in ????? ?? 3)、確定軸的最小直徑： 初估軸的最小直徑，取 A=118 可得 mmnpAd 0 911 33 11m i n ?????? mmd 80min ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 39 39 軸段 1: 此軸段用于安裝一對調(diào)心滾子軸承 ,取 L1=60mm,d1=80mm 軸段 2：此軸段為安裝齒輪，取 L2=135mm,d2=136mm 軸段 3：此軸段的設計是為了安裝錐齒輪的，取 L3=52mm,d3=141mm 軸段 4:連接錐齒輪和斜齒輪 , L4=160mm。 1922900/=14786N rCF = tCF 179。 tana/cosβ =32038179。 13=42 齒數(shù)比 u ??iu 傳動比誤差 uu/? uu/? 在 %5? 范圍內(nèi)，合格 小輪轉(zhuǎn)矩 1T mNnPT .1 8 7 2 5/ 4461 ??? 載荷系數(shù) K ?? KKKKK VA ???? 使用系數(shù) AK 查表得： ?AK 動載荷系數(shù) VK 查表得： ?vK 齒向載荷分布系數(shù) ?K ??K 齒間載荷分布系數(shù) ?K 由推薦值 ~ 1??K ????? ?? KKKKK VA 材料彈性系數(shù) EZ 查表得： ?EZ 節(jié)點區(qū)域系數(shù) HZ 查表得： ?HZ 重合度系數(shù) ?Z ??Z 計算許用接觸應力 : H WNHH SZZlim?? ? 式中：壽命系數(shù) nZ ，先計算應力循環(huán)次數(shù)： 811 0 0 0 2 916060 ??????? hLjnN 822 0 0 0 ??????? hLjnN 查圖得 : ?vZ ?vZ 工作硬化系數(shù) 1?WZ 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 36 36 最小安全系數(shù) : ?HS 代入計算的 : 1 4 0 5lim1lim1 ?? H WvHH SZZ?? 1 4 3 2lim2lim2 ?? H WvHH SZZ?? 故： 1d 的 值為： mmd )1405 (3321 ?????????? 齒輪模數(shù) m : ?? Zdm 圓整： m=15 小輪分度圓直徑 : 11 15 13 19 5d m Z mm? ? ? ? ? 大輪分度圓直徑 : 22 1 5 4 2 6 3 0d m Z m m? ? ? ? ? 標準中心矩： 12() 1 5 ( 1 3 4 2 ) 4 1 2 . 522m Z Za m m? ??? ? ? 齒寬 b mmdb d ???? ? 大輪齒寬 mmbb 2342 ?? 小輪齒寬 mmbb 2 4 4)10~5(21 ??? 3齒根彎曲疲勞強度校核計算： 由式 ][211 FaSaFF YYYmbdKT ?? ? ???? 齒形系數(shù) aFY 查表得：小輪 ?aFY 大輪 ?aFY 應力修正系數(shù) aSY 查表得 : 小輪 ?aSY 大輪 ?aSY 重合度 a? ： )]t a n( t a n)t a n( t a n[2 1 2211 ????? aaZaaZ aaa ?? 重合度系數(shù) ?Y ????? ?? ?Y 許用彎曲應力值： ? ? XNFFF YYS ?? m inlim?? 22lim1lim /4 6 0 mmNFF ?? ?? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 37 37 尺寸系數(shù)： 1?XY 壽命系數(shù)： 121 ?? NTNT YY , 最小安全系數(shù)： ?FS 計算許用應力為： ? ? 3 8 3m inlim ??? XNFFF YYS??2/mmN 所以： 15195244 8 7 2 31 ?? ???????F? ? ?FmmN ??? 2/ 36 156 3 02 3 4 *1 8 7 2 32 ?? ??????F? ? ?FmmN ??? 2/ 安全通過 4 齒輪的其他主要尺寸計算 根圓直徑 fd ： 1fd = 1 2 1 9 5 2 1 . 2 5 1 5 1 5 7 . 5fd h m m? ? ? ? ? ? 2fd = 2 2 6 3 0 2 1 5 1 . 2 5 5 9 2 . 5fd h m m? ? ? ? ? ? 頂圓直徑 ad ： mmhdd aa 225152195211 ?????? mmhdd aa 6 6 01526 3 0222 ?????? b. 第三級中從動輪設計 ： 惰輪與從動輪的傳動比： ?i m=15 從動輪的齒數(shù)： ????? ZiZ 齒寬： mmb 244? 從動輪的分度圓直徑： mmZmd 4 3 52915 ????? 從動輪的頂圓直徑： 2 4 3 5 2 * 1 5 4 6 5aad d h m m? ? ? ? ? 從動輪的根圓直徑： 1fd = 2 4 3 5 2 1 . 2 5 1 5 3 9 7 . 5fd h m m? ? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 38 38 軸的設計計算： 1)、選擇軸的材料： 選用 20CrMnMo,滲碳淬火，熱處理后軸的強度 56~62HRC,由手冊得 σ b=1080N/mm2,σ s=835N/mm2,σ 1=480N/mm2,τ 1=300N/mm2, [σ 0]=98N/mm2, [σ 1]=100N/mm2, [σ +1]=216N/mm2 2)、作用在軸上 (圖示 1)的圓周向力 tDF 和徑向力 rDF ,軸向力 aDF 的大?。? tDF =2T1/d1=2179。大小齒的滲硬層厚度為 ,齒輪的疲勞極限應力按中等質(zhì)量計算， 22lim1lim /4 6 0 mmNFF ?? ?? 22lim1lim /1 5 0 0 mmNHH ?? ?? 2齒面接觸強度計算： 確定齒輪 766 級精度等級，按 smnPnv /)~( 3 111 ?? 估計齒寬中點分度圓上的圓周速度 41?v m/s。 4齒根彎曲疲勞強度效核： 計算公式： F? = FPFSn FFVAt YYbmKKKKF ???? ?? ?AK ， 1?vK ， ?? ?? HF KK ， ?? ?? HF KK NFt 47648? 復合齒型系數(shù)： ?FsY ?FsY 重合度系數(shù)： ???Y 齒根彎曲應 力： 1F? = 21 / mmNYYbmKKKKF FSnFFVAt ?? ??? 2F? = 22 / mmNYYbmKKKKF FSnFFVAt ?? ??? 計算安全系數(shù)： F XR re lTre lTNTFFYYYYS ?? ?lim? 壽命系數(shù)： 121 ?? NTNT YY , 相對齒根圓角敏感系數(shù)： 1?relTY? 相對齒根表面狀況系數(shù)： ?RrelTY 尺寸系數(shù)： 1?XY 將上數(shù)代入安全系數(shù)的計算公式的： ?? F XR re lTre lTNTFFYYYYS ?? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 34 34 ?? F XR re lTre lTNTFFYYYYS ?? ? 由表查最小安全系數(shù)： ?FS ， limFF SS ? 故安全。 = 大端分度圓齒厚 1 esm? 11( 2 ta n ) 9 * ( 2 * 0 . 1 ta n 2 0 0 . 0 5 ) 1 5 . 222 ix x m m???? ? ? ? ? ? ? 21 9 * 3 .1 4 1 5 .2 1 3 .0 6es m s m m?? ? ? ? ? 大端分度圓齒高 2 21111 1c o s 1 5 . 2 c o s 1 9 . 8 69 . 9 1 0 . 3 64 4 * 1 1 7a a e sh h m md ? ?? ? ? ? ? 2 22222 2c o s 1 3 . 0 6 c o s 7 0 . 1 49 . 9 9 . 9 44 4 * 3 2 4a a e sh h m md ? ?? ? ? ? ? 當量齒數(shù) 11122213 14c os c os 636 106c os c os 4vvzzzz??? ? ??? ? ?? 端面重合度 1 1 2 211 *122 *21[ ( ta n ta n ) ( ta n ta n ) ]2c o s 1 4 c o s 2 0a r c c o s a r c c o s 3 4 .72 1 4 2 * 1c o s 1 0 6 c o s 2 0a r c c o s a r c c o s 2 2 .72 1 0 6 2 * 11[ 1 4 ( ta n 3 4 .7 ta n 2 0 ) 1 0 6 ( ta n 2 2 .7 ta n 2 0 )2v a v v a v v avvavavvavavazzzzhzzh? ? ? ? ????????? ? ? ??? ? ? ????? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ] 1 .6 5? 5齒面接觸疲勞強度的校核： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 29 29 由機械手冊的計算公式得：2 10 . 8 5t A v H HH H E K H PmF K K K K u Z Z Z Z Zb d u?? ??????? 中點分度圓上的切向力 112020 2 0 0 0 * 5 8 4 . 9 117639 9 . 4 5tmTFNd? ? ? 使用系數(shù)查表 112426得 ? 動載系數(shù)由七級精度和中點節(jié)線速度 11 * 9 9 . 4 5 * 1 4 4 0 7 . 5 /6 0 * 1 0 0 0 6 0 * 1 0 0 0mm dnV m s? ?? ? ? 查圖 1114 得 ? 由表 112428取 ? ? 有效工作齒寬 ? 齒 向載荷分布系數(shù) 1 .5 1 .5 * 1 .2 5 1 .8 7 5HeKH??? ? ? 端面載荷系數(shù)由表 111429得 ? ? 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 彈性系數(shù)1 8 9 .84 0 .8 7 63EvaZZ ? ????? 螺旋角系數(shù) c o s c o s 3 0 1mz ? ?? ? ? ? 錐齒輪系數(shù) ? 接觸應力2 21 1 2 2 8 . 4 /0 . 8 5t A v H HH H E KmF K K K K u Z Z Z Z Z N m mb d u?? ?????? 許用接觸應力 limlim *HH p N T L V R X wH Z Z Z ZS?? ? 齒輪的接觸疲勞極限 2lim 1300 /H N mm? ? 安全系數(shù) lim 1HS ? 壽命系數(shù) 1NTZ ? 長期工作，取為無限壽命設計 潤滑油膜影響系數(shù) ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 30 30 工作硬化系數(shù) 1WZ ? 尺寸系數(shù) 1XZ ? 許用接觸應力值 2l i ml i m * 1 2 3 5 /HH p N T L V R X w HH Z Z Z Z N m mS???? ? ? 安全通過 6齒根彎曲疲勞強度校核計算公式： 0 . 8 5t A V F FF F s F PnF K K K K YYbm ?? ?????? ? ? ???? ???? 11763tFN? 復合齒形系數(shù)