【正文】 ?所以有： （59）)(maxaxAFWMSS???? （510）TSS/max??其中： б S， S —材料的抗彎屈服極限和抗扭屈服極限 (MPa),?平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35 頁Mmax， Tmax—軸的危險(xiǎn)截面上所承受的最大彎矩和最大扭矩（Nm⑹，對(duì)軸進(jìn)行校核計(jì)算依照軸的結(jié)構(gòu)尺寸及其彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖，可知截面 B 處彎矩最大，并且存在齒輪配合和鍵槽引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以截面 B 處屬于危險(xiǎn)截面。?????ByzBM在 F0 作用下繪制出的彎矩圖（如圖 ）平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 34 頁N???aRMAzBz② 齒輪上的作用力在垂直面上的彎矩圖（如圖 ）N確定軸徑依次是 70mm、75mm、84mm、80mm、70mm、60mm所以軸承安裝處的軸徑是 d2=70mm，齒輪安裝處的軸徑是 d3=75mm。m ???P⑵確定作用在齒輪上的力（如圖 ）所示平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32 頁周向力： N52106972???dTFt 徑向力： N968tantan??Tr⑶確定各段軸徑確定聯(lián)軸器處的軸徑：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT3，參閱表 141，再考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷幅度是中等水平，所以選取 KA=，所以有：Tca=1667=3167N圖 51 軸的載荷分析圖2. 大齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算安裝在大齒輪軸上的零部件從左到右依次是：軸承蓋、軸承、大齒輪、軸承、軸承蓋、聯(lián)軸器，軸徑依次是 45mm、50mm、60mm、50mm 、45mm其中，軸承蓋軸徑等于軸承處軸徑。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 31 頁b=80ac23(i)xzyFByrAyr1BzrAzr1trtr1(f)e(d)RDob(a)=240N在本式中選取 α=1， ，因?yàn)椴牧鲜?45 號(hào)鋼，經(jīng)過了調(diào)質(zhì)處理，所以[ б 1]???=60MP 。查閱 154 可得具體計(jì)算公式,[б 1]—對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用應(yīng)力。m）,T — 軸受到的扭矩（N 因?yàn)椋?SS SS，ca所以：本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸的靜強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)使用要求。m） ，F(xiàn)amax — 軸的危險(xiǎn)截面上所承受的最大軸向力（N） ，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 29 頁W， WT —危險(xiǎn)截面抗彎系數(shù)，危險(xiǎn)截面抗扭系數(shù) （mm 3） ，其具體數(shù)值參閱表 154 可知:A — 軸危險(xiǎn)截面的面積 (mm2）.參閱表 151 可得 б S=355MPa,，所以： ??s?Mmax=162022N I 依據(jù)靜強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行校核計(jì)算靜強(qiáng)度校核的條件為： （54 ）SSSca???2??其中： SS —危險(xiǎn)截面靜強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)；caSS —屈服強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)；SS=～，適用于高塑性材料（ б S/б B≤）制造的鋼軸；SS=～，適用于中等塑性材料（ б S/б B≤～）制造的鋼軸；SS=～2 ，適用于低塑性材料制造的鋼軸；SS=2～3，適用于應(yīng)用鑄造方式制造的鋼軸；SS —僅考慮彎矩力和軸向力時(shí)的安全系數(shù)；?SS —僅考慮扭轉(zhuǎn)時(shí)的安全系數(shù)。???bBz III 繪制轉(zhuǎn)矩圖（如圖 ）T=?????cFMr AD 段： N)(1 ?????aRAzrDB 段： N ???nP徑向力： N . 001 ??FrF0 —單根 V 帶所承受的預(yù)緊力（N ） α —帶輪包角①確定支反力 I 位于水平面的支反力（如圖 ）由∑ MA=0 有： 0)(1???aFbRcFrBzr平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 27 頁..???????bacFRrrBz由∑ z=0 有： rBzA1 ???????BzrzRFR II 位于垂直平面的支反力（如圖 ）參考后可得： RAy=RAz= , RBy=RBz=.②繪制彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖 I 齒輪和帶輪的作用力在水平面上時(shí)的彎矩圖（如圖 ）所示：OA 段： N（1） 確定小齒輪軸上的轉(zhuǎn)矩 N 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核1. 小齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算安裝在小齒輪軸上的零部件從左到右依次是：大帶輪、軸承蓋、軸承、小齒輪、軸承、軸承蓋，軸徑依次是 35mm、40mm、45mm、50mm 、45mm另外，軸承蓋軸徑等于軸承處軸徑。綜合考慮軋制機(jī)的設(shè)計(jì)使用要求，在確保經(jīng)濟(jì)性的前提下，我在設(shè)計(jì)中選擇最常用的45 號(hào)鋼做為傳動(dòng)軸的材料，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。因此，在傳遞大動(dòng)力，并且要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫和低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。按照承受載荷的不同軸可分為轉(zhuǎn)軸，心軸和傳動(dòng)軸三類。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳遞。.7.?ff其它尺寸同小齒輪的尺寸相同。 確定結(jié)構(gòu)尺寸1. 確定小齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸模數(shù)： m=5mm；壓力角： α =20；分度圓直徑： d1=128mm；齒頂高： ha=m=5mm；齒根高： mm；.???f全齒高： mm；1?f齒頂圓直徑： mm；38aad齒根圓直徑： mm；.4.?ffh中心距： mm；48?齒數(shù)比： u=6。⑧ 設(shè)計(jì)計(jì)算 4????m比較計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力大小，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，所以可選擇由彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到的模數(shù) 并就近選擇標(biāo)準(zhǔn)值 m=4mm,根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到的分度圓直徑為： d1=確定小齒輪齒數(shù): ??mz確定大齒輪齒數(shù): 1923612?uz通過上述的設(shè)計(jì)計(jì)算得出的齒輪傳動(dòng)方案，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，而且結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊，保證了經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)，避免了不必要的浪費(fèi)。⑥ 確定應(yīng)力校核系數(shù)查閱表 105 可得： YSα1 =， YSα2 =。② 查閱圖 1018 可得：彎曲疲勞壽命系數(shù)為 KFN1=， KFN1=。d1t== （4）確定齒寬與齒高之比 b/h模數(shù)是： m ??zdtt齒高是： h= ==平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 b/h= ? （5）確定載荷系數(shù)因?yàn)?v=,且減速器是 7 級(jí)精度，查閱圖 108 選擇動(dòng)載系數(shù)為： KV=，直齒輪，如果 KAFt/b100N/mm。依據(jù)齒面接觸的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)：按照設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）試算： d t1 （51）??321)(????（1）載荷系數(shù) Kt=，（2）確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩， T =10 N平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁2. 材料的選擇和齒數(shù)的確定查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》 （哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社）表 101 確定：小齒輪的材料是 20Cr2Ni4（調(diào)質(zhì)） ，硬度是 350HBS，大齒輪的材料是 12Cr2Ni4 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度是 320HBS。經(jīng)過計(jì)算可確定減速器的傳動(dòng)比是：u=6，該減速器的基本結(jié)構(gòu)由齒輪、軸及軸承組合，箱體，減速器附件三大部分組成。③ 行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大，但制造精度要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且價(jià)格略貴。② 蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。行星齒輪減速器；擺線針輪減速器；諧波齒輪減速器。若按換東和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來劃分，這類減速器又下述 6 種：主要有圓柱蝸桿減速器，環(huán)面蝸桿減速器和錐蝸桿減速器。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來提高轉(zhuǎn)速的獨(dú)立閉式傳動(dòng)裝置成為增速器?；鶞?zhǔn)寬度： dd=140mm；基準(zhǔn)線上槽深： h =；a基準(zhǔn)線下槽深： hf=；槽間距： e=19mm；第一槽對(duì)稱面至端面的最小距離： f=；槽間距積累偏差： Δ = ；?帶輪寬： B=（ z1） e+2f=(51)19+2=100mm；外徑： d = d +2h =140+2=147mm；aa輪槽角： φ =34 ；?小帶輪結(jié)構(gòu)圖如圖 41。材料為 HT200。所以小帶輪軸孔直徑是 d0=42mm,轂長小于 110mm。 計(jì)算單根 V 帶的預(yù)緊力 （43）20)(??qzPKFd???平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁查閱表 83 可得 q=。 計(jì)算 V 帶的根數(shù) （42） LadKPz)(1??? 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》 （哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社）表 85 可得 K =；查閱表 82a可得 KL=。 計(jì)算實(shí)際軸間距mm341206810320 ???????dLa實(shí)際安裝時(shí)，所需最小軸間距為： ?????dLa當(dāng)張緊或補(bǔ)償伸長時(shí)，所需最大軸間距為： ?????dL平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 計(jì)算小帶輪包角 ???????? 確定單根 V 帶的基本額定功率根據(jù) dd1=140mm 和 n1=720r/min，有 B 型 V 帶 P1=。 大帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速n 2= =138701??d 帶速的計(jì)算m/s????ndv?平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）