【正文】 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 25 Ⅳ 軸： P4= n4=npAd 60 1 2 33 4404 === 結(jié)構(gòu)如下 Ⅶ 軸： P7=,n7=npAd 60 1 2 33 7707 === 結(jié)構(gòu)如下 軸的校核計(jì)算： 1. 軸的彎矩計(jì)算 由于Ⅳ軸的作為輸出軸其轉(zhuǎn) 速最小，扭距最大故只對Ⅳ軸進(jìn)行校核計(jì)算。 齒數(shù) Z 、 Z2： Z1=d1/m=； Z2=iⅠ Z1=139=39 a)兩齒輪的分度圓直徑： mmmZd 152438d 121 ==?== b)中心距： mmdda 1522 1521522 21 =+=+= c)齒寬： mmdb d 1521521φ 1 === 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 24 ： 四個(gè) 軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 各軸材料為 45 號鋼 ， A0 =112mm。 (4)模數(shù) 設(shè)計(jì) 計(jì) 算 mmm 1 7 5 106 0 2 ≥ 3 2 5 = 因?yàn)辇X輪模數(shù) m 的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù) m＝，圓整后 m＝ 4mm。 2α1α == YY FF f)查取應(yīng)力校正系數(shù) : 。5 0 0 21 == σσ b)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)： 。 h)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 安全系數(shù) S＝ 1 ，[ ][ ] M P aSKMPSKHNHHNH2l i m221l i m11======σσσσ 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 22 （ 2） 計(jì)算 1）試算小齒輪分 度圓直徑 d1t,代入 []σH 中較小的值。600 2l i m1l i m == σσ f)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N1=60n4JLn=60 1（ 2 8 300 15）＝ 107 N2= 107/1= 107 g)查得接觸疲勞壽命系數(shù) 。 () （ 3） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 e)試選載荷系數(shù)： Kt= f)小齒輪傳遞扭矩： T2=105N 6） 選取精度等級：選 7 級精度 (GB1009588)。校正后的分度圓直徑 d1=。 2α1α == YY SS g)計(jì)算大小齒輪的 []σ ααFSF YY并加以比較 : [ ][ ] 0 1 6 4 3 87 7 0 σ0 1 3 7 0 3σ22α2α11α1α====FSFFSFYYYY 故 大 齒輪數(shù)值較大 。 21 == kk FNFN 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 20 c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取安全系數(shù) S＝ ， [ ][ ] M P aM P askM P aM P askFEFNFFEFNF 3 3 8 0 5 0 222111======σσσσ d)計(jì)算載荷系數(shù) K： K=KAKVKHα KHβ =1 1 = e)查取齒形系數(shù) ： 。 由式（ ）得 d1t= b)計(jì)算圓周速度 V: smndV t 0 0 060 0 0 060 31 = == π c)齒寬 b: mmdb td 3 1 1 1 ==?= d)齒寬與齒高之比 b/h： 模數(shù)： mt＝ d1t/Z1＝ ＝ 齒高： h＝ ＝ ＝ 齒高之比 ： b/h＝ ＝ e)計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù) v=， 7 級精度 動(dòng)載荷系數(shù)： Kv= KHα =KFα =1 使用系數(shù)： KA=1 KHβ = KFβ = 故載荷系數(shù)： K=KAKVKHα KHβ =1 1 = f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑： mmkkddtt 3311 === g)計(jì)算模數(shù) m： m=d1/Z1= [ ]3 213 σφ2≥ Fd SaFaz YYTkm （ ） (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a)查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ]： M P aM P a FEFE 3 8 0。 21 == KK HNHN 。mm c)齒寬系數(shù) 1=φd d)材料的彈性影響系數(shù) 8 9 MPaZ E = e) 按 齒 面 硬 度 查 得 大 小 齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限M P aM P a HH 550。 選小齒輪齒數(shù) Z1=24，大齒輪齒數(shù) Z2=24=，取 Z2=86 ( )[ ]32231 σφ ≥HdEtt u ZuTkd 177。 2） 材料 選擇 ：因此級傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對齒輪強(qiáng)度的削弱，小 齒輪材料為 40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。校正后的分度圓直徑 d1=。 21 == YY SS αα g)計(jì)算大小齒輪的 []σ ααFSF YY并加以比較 : [ ][ ] 0 1 6 3 3 8 7 0 1 3 7 0 3222111====σσααααFSFFSFYYYY 故 大 齒輪數(shù)值較大 。 21 == kk FNFN c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取安全系數(shù) S＝ ， [ ][ ] M P aM P askM P aM P askFEFNFFEFNF 3 3 8 0 5 0 222111======σσσσ d)計(jì)算載荷系數(shù) K： ==?= ? kkkkk FFvA β e)查取齒形系數(shù) ： 。 由式（ ）得 d1t= b)計(jì)算圓周速度 V: smndV t 11 = == π c)齒寬 b: mmdb td 8 9 9 ==?= φ d)齒寬與齒高之比 b/h： 模數(shù)： mt＝ d1t/Z1＝ ＝ 齒高： h＝ ＝ ＝ 齒高之比 ： b/h＝ ＝ e)計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù) v=， 7 級精度 動(dòng)載荷系數(shù) [15]： Kv= KHα =KFα =1 使用系數(shù)： KA=1 KHβ = KFβ = 故載荷系數(shù)： K=KAKVKHα KHβ =1 1 = f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑： mmkkddtt 3311 === g)計(jì)算模數(shù) m： m=d1/Z1= [ ]3 212 σφ2≥ Fd SaFaz YYTkm （ ） (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a)查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ]： M P aM P a FEFE 3 8 0。 21 == KK HNHN 。mm c)齒寬系數(shù) 1=φd d)材料的彈性影響系數(shù) 8 9 MPaZ E = e) 按 齒 面 硬 度 查 得 大 小 齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限M P aM P a HH 550。 ( )[ ]32221 σφ ≥HdEt u ZuTkd 177。 3） 選取精度等級：選 7 級精度 (GB1009588)。 二 級 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1）選用圓柱直齒傳動(dòng)。 mmSm = ； 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 15 f齒側(cè)間隙 f=。 e徑向間隙 e=。 [ ]{ }VTP Nb j－102= =( ) 1 1 0 2 =－ f=(～ )P 式中 P傳遞的圓周力， N。 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 銅 排 滾 圓 機(jī) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 11 === nn出入總 式中 γ總