【正文】 ，因此][ 1????ca ，故安全。 軸段編號(hào) 長(zhǎng)度（ mm） 直徑（ mm） 配合說明 1— 2 78 45 與 V帶輪鍵連接配合 2— 3 50 52 定位軸肩 3— 4 52 55 與滾動(dòng)軸承 EN211 配合，套筒定位 4— 5 121 60 與小齒輪鍵連接配合 5— 6 10 70 定位軸環(huán) 6— 7 29 64 定位軸肩 7— 8 21 55 與滾動(dòng)軸承 EN211 配合 總長(zhǎng)度 361mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 26 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 5）軸上載荷的計(jì)算 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定支撐位置并計(jì)算。 4）確定軸上圓角和倒角尺寸。 3）軸上零件的周向定位。 取齒輪距箱體避之間距離 mma 19? ，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距 箱體內(nèi)壁 一段距離， 取 mms 8? ，滾動(dòng) 軸承寬度 mmB 21? ， 則有 mmmmsaBl 52)419821()121125(43 ??????????? ，考慮到軸承承受載荷的對(duì)稱性和高低兩級(jí)的齒輪距離，取 mmmml 29)8211052(76 ?????? 。 ④ 軸承端蓋的總寬度為 20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。 右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新》表 查得 EN211型軸承的定位軸肩高度 mmh ? ，因此套筒左端高度為 ，且有 mmd 6476 ?? 。參照工作要求并根據(jù) mmd 5232 ?? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組。 ② 初選滾動(dòng)軸承。 V帶輪與軸的配合長(zhǎng)度 mmL 811 ? ，為了保證軸擋圈只壓在 V 帶輪上而不壓在軸的端面上，故 12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 1L 略段些，取 mml 7821 ?? 。 高速級(jí) 低速級(jí) 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 傳動(dòng)比 模數(shù) m （ mm） 4 中心距 a （ mm） 264 嚙合角 ? ??20? 齒數(shù) 29 103 29 103 齒寬 B （ mm） 125 120 125 120 直徑 （ mm） 分度圓 116 421 116 412 齒根圓 106 402 106 402 齒頂圓 124 420 124 420 mmB 801 ? mmB 752 ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 23 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸Ⅰ的設(shè)計(jì)計(jì)算 按轉(zhuǎn)矩確定Ⅰ軸的最小直徑 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 功率（ kW ） 轉(zhuǎn)速（ minr ） 轉(zhuǎn)矩（ mN? ） 12 584 作用在軸上的力 高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑 mmd 116? ， NNdTF t 3 ????? ? NNFF tr 2 3 3 8 3tan ?????? ? NNFF tn os os ???? ? 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 153，取 1120 ?A ，于是得 mmmmnPAd 330m in ???? Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 NFt ? NFr ? NFn ? mmd ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 24 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 故高速級(jí)齒輪傳動(dòng)選擇的齒輪與低速級(jí)相同。 由于減速器為同軸式，要求高低速級(jí)齒輪中心距相等。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmYYzKTmFSaFad 1 5 5 ][2 3 2 53 211 ??? ????????????? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(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，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mmm ? ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mmd ? ，算出小齒輪齒數(shù) ??? mdz ，取 141?z ， 大齒輪齒數(shù) ???? zz ? ，取 432?z ， 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 ① 試選載荷系數(shù) ?tK ， ② 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩， mmNmmNn PT ????????? ? ?? 555 ③ 由表 107 選取齒輪寬系數(shù) 1?d? ， ④ 由表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MPaZ E ? ， ⑤ 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 M PaH 5502lim ?? ， ⑥ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 81 )1036582( ?????????? ?? njLnN 8812 ????? ?NN 241?z 732?z 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 18 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 ⑦ 由圖 1019 取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK ， ⑧ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ， MP aMP aSK HNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aMP aSK HNH ][ 2lim22 ???? ?? 2） 計(jì)算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ? ?H? 中較小的值 231 ][ ???????????? ?HEdtt ZTKd ???? mm3 25 539 ???????????? ? ② 計(jì)算圓周速度 v smsmndv t 1 ?? ???? ??? ? ?? ③ 計(jì)算 齒寬 b mmmmdb td ????? ? ④ 計(jì)算齒寬與齒高之比 hb mmd t ? smv 950? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 19 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 模數(shù) mmmmzdm tt ??? 齒高 mmmmmh t ???? ??hb ⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) smv ? ， 7 級(jí)精度，由圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ， 直齒輪， 1?? ?? FH KK ， 由表 102 查得使用系數(shù) 1?AK 由表 104 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，??HK ， 由 ?hb ， ??HK 查圖 1013 得 ??FK ，故載荷系數(shù)5 9 2 ?????? ?? HHvA KKKKK ⑥ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑 mmmmKKddtt 3311 ???? ⑦ 計(jì)算模數(shù) m mmmmzdm ??? mmd ? mmm ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ????????? ][2 21 F SaFad YYzKTm ?? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? ，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? 。 4）選小齒輪齒數(shù) 241?z ，大齒輪齒數(shù) ???? zz ? ，取732?z 。 291?z 1032 ?z mmd 1161 ? mmd 4122 ? mma 264? mmB 1251 ? mmB 1202 ? 直齒圓柱齒輪 7 級(jí)精度 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 17 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 3） 材料選擇。 1） 根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 m ，轉(zhuǎn)速 min584rn ?? ，齒數(shù)比 ?? ，工作壽命 10 年兩班制（每天 16 h ）。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmYYzKTmFSaFad 1 5 2 ][2 3 2 53 212 ??? ????????????? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(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，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mmm 4? ，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mmd ? ，算出小齒輪齒數(shù) mmm ? mmm 4? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 16 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 計(jì)算結(jié)果 ??? mdz ，取 291?z ， 大齒輪齒數(shù) ???? zz ? ，取 1032 ?z ， 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 ① 試選載荷系數(shù) ?tK ， ② 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩， mmNmmNn PT ????????? ?? ???? 555 ③ 由表選取齒輪寬系數(shù) 1?d? ， ④ 由表查得材料的彈性影響系數(shù) MPaZ E ? ， ⑤ 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的 接觸疲勞強(qiáng)度極限 M PaH 5502lim ?? ， ⑥ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 81 )1036582( ?????????? ?? njLnN 8812 ????? ?NN ⑦ 由圖取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK ， ⑧ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ， MP aMP aSK HNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aMP aSK HNH ][ 2lim22 ???? ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 13 設(shè)計(jì)計(jì) 算及說明 計(jì)算結(jié)果 2） 計(jì)算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 td2 ，代入 ? ?H? 中較小的值 232 ][ ???????????? ??HEdtt ZTKd ???? mm3 25 528 ???????????? ? ② 計(jì)算圓周速度 v smsmndv t 2 ?? ???? ??? ?? ?? ③ 計(jì)算齒寬 b mmmmdb td ????? ? ④ 計(jì)算齒寬與齒高之比 hb 模數(shù) mmmm