【正文】 軸承的壽命按下式計(jì)算： （561）式中 n－軸承內(nèi)外圈的相對速度；C－軸承的額定載荷； P－軸承承受的當(dāng)量載荷；－載荷系數(shù)； －溫度系數(shù)；ε－壽命系數(shù)，取ε＝。則d5=220m l5=84mm軸承的設(shè)計(jì)壽命比照國際水準(zhǔn)一般為10000h～30000h。則d3=210m l3=270mm4為了齒輪的定位，d4≥d3，軸肩的寬度根據(jù)減速器的寬為18mm。查（GB/T288—1994）暫選調(diào)心滾子軸承型號為23032C，綜合考慮各種因素，l2=100mmd1=160m l1=100mm2因?yàn)檩S承離齒輪的距離太遠(yuǎn)，所以中間加一節(jié)軸段。1根據(jù)最小直徑d圓整。直齒輪左端靠軸肩定位，右端靠軸套定位，采用普通平鍵得到周向定位。圖55 軸的結(jié)構(gòu)圖1）、初步估計(jì)軸的直徑選取45號鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 d≥A3P/n，查文獻(xiàn)[2]，取A=100則 d≥1003820/557=2)、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定軸的結(jié)構(gòu)方案 左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩使左軸承右端面得到定位，左端面靠軸套固定。1繪制軸的彎矩圖和扭矩圖求軸承支反力H水平面RH1=5354N RH2=44121N V垂直面Rv1=19994N Rv2=32919N“”代表實(shí)際受力方向與圖相反。直齒輪的支撐點(diǎn)到錐齒輪的作用點(diǎn)距離為157mm。則d2=130m l2=136mm3為了齒輪的定位，直齒輪與錐齒輪中間加一個(gè)軸間，則d3=170m l3=15mm4為便于裝拆直齒輪，d4≥d5，直齒輪的寬度為250mm，為了齒輪的軸向定位，比齒輪的寬度短2mm作為4段得長度，l4=248mm。查（GB/T288—1994）暫選滾動(dòng)軸承型號為23224C，其寬度為76mm ，綜合考慮各種因素， l2=89mmd1=120m l1=102mm2為軸承定位，軸肩高度h=c+(2~3)mm孔的c取3mm（—86），d2=d1+2h。1根據(jù)最小直徑d圓整。錐齒輪左端靠軸套定位，右端靠軸間定位，直齒輪右端靠軸套定位，右端靠軸間定位，采用普通平鍵得到周向定位。查文獻(xiàn)[2]，取A=100則 d≥1003820/557=3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定軸的結(jié)構(gòu)方案左軸承從軸的左端裝入，靠軸套使左軸承右端面得到定位，左端面靠軸承端蓋固定。由輸入軸可知 圓周力 徑向力 軸向力 （2） 作用在直齒輪上的力 圓周力 徑向力 =87869sin20176。圖52 軸的彎矩圖已知參數(shù)：軸傳遞功率P1=820Kw,轉(zhuǎn)速n1=557r/min，載荷平穩(wěn)，雙向傳動(dòng)。精加工方法：參考現(xiàn)有設(shè)計(jì)手冊和設(shè)計(jì)圖紙、圖冊等（2）選擇危險(xiǎn)截面 如圖51軸肩截面均有應(yīng)力集中源，選擇其中應(yīng)力集中最大的截面。5）按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩Mca=M2+（αT）2取折合系數(shù)α=，則Mca1=27823222+（5548000）2=4338459N?mmMca2=0+（5548000）2=3328800N?mm當(dāng)量彎矩圖見圖52軸的材料為45號鋼，調(diào)制處理，由文獻(xiàn)[2]=640N/mm2，[σ1]b=60N/mm2計(jì)算滿足要求的軸的最小直徑d=3Mca1/([σ1]b) =6) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圓角半徑:各軸間處圓角半徑見零件圖。圓柱滾子軸承的支撐點(diǎn)到錐齒輪的作用點(diǎn)距離147mm。查（GB/T297—1994）暫選滾動(dòng)軸承型號為32026，d4=130mm ，綜合考慮各種因素，l4=264mm5為便于裝拆軸承內(nèi)徑，d5≥d4，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。d1=90m l1=135mm2為使聯(lián)軸器定位，軸肩高度h=c+(2~3)mm孔的c取3mm（—86），d2=d1+2h且符合標(biāo)準(zhǔn)密封內(nèi)徑（JB/2Q4606—86）。錐齒輪右端靠軸間定位，左端靠螺釘定位，采用普通平鍵得到周向定位。查文獻(xiàn)[2]，取A=100則 d≥1003854/1470=3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定軸的結(jié)構(gòu)方案 右軸承從軸的右端裝入，靠軸套使右軸承左端面得到定位，右端面靠圓螺母固定。 N 由文獻(xiàn)[3]得，軸向力 N上式中 —小輪的節(jié)錐角，； —壓力角，； —螺旋角， 上兩式計(jì)算出的結(jié)果為“+”代表軸向力離開圓錐頂點(diǎn)；“”代表軸向力指向圓錐頂點(diǎn)。圖51 軸的結(jié)構(gòu)圖1）求作用在齒輪上的力 圓周力 N 由文獻(xiàn)[3]得，徑向力 =38394176。故d1≥3ZEZHZεσH22KT1φd μ+1μ = + 初選d1=195mm模數(shù)m=dZA=19552= 按文獻(xiàn)[2] m=4太陽輪分度圓d1= mZA=452=208mm行星輪分度圓d2= mZC=477=308mm齒寬b b=φdd2=308=150圓整4）、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由σF=2KT1YFaYSaYεbdmn≤[σF]齒形系數(shù) 由文獻(xiàn)[2]表65查得應(yīng)力修正系數(shù) 由文獻(xiàn)[2]表65 查得重合度εa εa1=Z1tanαaτ1tanατ‘+Z2tanαaτ2tanατ‘2π =52(tancos1452cos20(4 52+24）tan20)+77(tancos1477cos20477+2 4 tan20)/2π= εa2=Z1tanαaτ1tanατ‘+Z2tanαaτ2tanατ‘2π =77(tancos1477cos20(4 77+24）tan20)+206(tancos14206cos204206+24 tan20) /2π=重合度系數(shù)Yε1=+=+=重合度系數(shù)Yε2=+=+=故 σF1=2KT1YFaYSaYεb1d1mn=2141320001502084=497N/mm2σF1 σF2=2KT1YFaYSaYεb1d1mn =2141320001502084=450N/mm2σF2 σF3=2KT1YFaYSaYεb1d1mn =2141320001503084=354N/mm2σF35）、齒輪其他主要尺寸計(jì)算中心距aAC=mΖA+ZC2=452+772=258mm中心距aBC=mΖB+ZC2=4206+772=566mm內(nèi)齒輪分度圓直徑d3=mZ3=4206=824mm根圓直徑df df1=d12hf=20824=198mm df2=d22hf=30824=298mm df3=d32hf=82424=814mm頂圓直徑 da1=d1+2ha =208+24=216mm da2=d2+2ha =308+24=316mm da2=d2+2ha =824+24=832mm已知參數(shù)：軸傳遞功率P1=854Kw,轉(zhuǎn)速n1=1470r/min，齒輪的中點(diǎn)直徑dm1=289mm，壓力角αn=176。得齒輪接觸應(yīng)力=800N/mm2，大齒輪的為=650 N/mm2 =650 N/mm2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：太陽輪 Na=60nanbCeLh=6020403105=109行星輪 Na=60ncnbCeLh=603105=108式中 na—太陽輪轉(zhuǎn)速； nb—內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速； nc—行星輪轉(zhuǎn)速。1）、確定齒數(shù) 由文獻(xiàn)[3]表1453取Ce=3 由文獻(xiàn)[3]表1455得ZA=52 ZB=77 ZC=206TA=T1CeKC其中 KC—載荷不均勻系數(shù)，查表KC=故 TA=T1CeKC =368663=14132 N?m2）、選擇材料熱處理方式根據(jù)工作條件與已知條件知減速器采用閉式軟齒面直齒輪圓柱齒輪計(jì)算說明查文獻(xiàn)[2]太陽輪 20CrMnTi 調(diào)質(zhì)處理 HB1=260HBS 行星輪 20CrMnTi 正火 HB2=210HBS內(nèi)齒輪 20CrMnTi 正火 HB2=210HBS因軟齒面閉式傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效,故先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定傳動(dòng)的尺寸,然后驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度。得齒輪接觸應(yīng)力=800N/mm2，大齒輪的為=650 N/mm2：查文獻(xiàn)[2]圖65,得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)（1~） [σH1]= [σHlim]Ζ/SHmin=800=727N/mm2[σH2]= [σHlim]Ζ/SHmin=650=591N/mm2許用彎曲應(yīng)力[σF]σF=σFlimSFminYNYX彎曲疲勞極限 [σFlim]，查文獻(xiàn)[2]圖67，σFlim1=650N/mm2 σFlim2=600N/mm2彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)YN，查文獻(xiàn)[2]圖68得 YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX，查文獻(xiàn)[2]圖69得 YX=彎曲最小安全系數(shù)SFmin=則σF1=650=475N/mm2σF2=600=407N/mm22)、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算:確定齒輪傳動(dòng)精度等級V1=(~)n13p/n1估取V1=[2]表67，表68選取小齒輪分度圓直徑d1≥3ZEZHZεZβσH22KT1φd μ+1μ 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值因?yàn)辇X輪分布非對稱，齒寬系數(shù)φd查文獻(xiàn)[2] φd=取小齒輪=32，則=，==，取=87,μ=87/32=傳動(dòng)比誤差?μμ==3104載荷系數(shù)K=KAKVKαKβ KA—使用系數(shù)，查文獻(xiàn)[2] KA=Kv—?jiǎng)虞d系數(shù)，~ Kv=Kα—齒間載荷分配系數(shù)，~ Kα=Kβ—齒向載荷分配系數(shù)，~ Kβ=載荷系數(shù)K=KAKVKαKβ=由文獻(xiàn)[2]表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=重合度系數(shù)Zε，~節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH,（β=0，Χ1=Χ2=0） ZH=螺旋角系數(shù)Zβ=cosβ=cos12176。1）、選擇材料熱處理方式根據(jù)工作條件與已知條件知減速器采用閉式軟齒面斜齒輪圓柱齒輪計(jì)算說明查文獻(xiàn)[2]小齒輪 20CrMnTi 調(diào)質(zhì)處理 HB1=260HBS 大齒輪 20CrMnTi 正火 HB2=210HBS因軟齒面閉式傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效,故先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定傳動(dòng)的尺寸,然后驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度。 —彎曲計(jì)算用的幾何系數(shù)，按，由文獻(xiàn)[3]查得 計(jì)算彎曲應(yīng)力 校核計(jì)算彎曲應(yīng)力 故兩齒輪的彎曲強(qiáng)度能夠通過。由文獻(xiàn)[3]表1437查得切向變位系數(shù)，工作齒高、頂隙系數(shù)、齒頂高系數(shù)、法向壓力角得 mm ；； 5）、幾何尺寸計(jì)算下列計(jì)算中的下標(biāo)，1為小齒輪，2為大齒輪。確定齒輪傳動(dòng)精度等級V1=(~)n13p/n1估取V1=[2]表67，表68選?、蚬罱M7級小齒輪分度圓直徑d1≥(1+ψdμ2+1)3ZEZHσH22KT1φd μ2+1μ 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值，齒寬系數(shù)φd查文獻(xiàn)[2]