【正文】 l? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 2 3 1 2 316 9 316 985 250 0V r V rF F F F N? ? ? ? ? ? ? 4） 計(jì)算垂直彎矩 311 31 6 74 10 23 .9 .aV m VM F l N m?? ? ? ? ? ? ? 31 1 2 2 2()3 1 6 ( 7 4 1 1 7 ) 9 8 5 1 1 7 1 0 5 3 .5 .a Vn V rM F l l F l Nm?? ? ?? ? ? ? ? ? ?5） 計(jì)算 水平面的支承力 3 3 2 2 311 2 3()8 7 0 9 9 4 2 7 0 7 2 1 1 45867 4 1 1 7 9 4ttHF l F l lFl l lN? ? ????? ? ????? 2 2 3 12 7 0 7 8 7 0 9 4 5 8 6 6 8 3 0H t t HF F F F N? ? ?? ? ? ? 6） 計(jì)算、繪制水 平面彎矩圖 311 45 86 74 10 32 3 .aH m HM F l N m?? ? ? ? ? ? ? 32 1 2 3 2()683 0 ( 74 117 ) 870 9 117 10 295 .a Hn H tM F l l F l Nm?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 圖 55 彎矩圖 24 （ b） 7） 計(jì)算 合成彎矩圖 按最不利情況考慮 2 2 2 22 3 .9 3 2 3 3 2 3 .8 .a m a v m a H mM M M N m? ? ? ? ? 2 2 2 25 3 .5 2 9 5 3 0 0 .a n a v n a H nM M M N m? ? ? ? ? 8） 計(jì)算 危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩 從圖 55 可見(jiàn)， mm,nn 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為（取折合系數(shù) ?? ） ： 2 2 2 22( ) 3 0 0 ( 0 .6 4 7 0 .3 ) 4 1 1 .e a nM M T N m? ? ? ? ? ? ? 39。 5d 段要裝配軸承，所以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 9 頁(yè)表116取 5 45d? ，選用 6204軸承， L1=B+3? +2? +3+（ 2～ 3） =18+10+10+2=43。 3d 段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取 3 60d? ， L3= 4? =10。查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 230頁(yè)表 142可以 取 ? ? 35Mpa? ? C=100， 根據(jù)課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 230頁(yè)式 142得： 2m in233 3 .2 11 0 0 3 6 .168PdC n? ? ? 1d 段要裝配軸承，所以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 9 頁(yè)表116和第 62頁(yè)表 61 可 取 1 40d? ，選用 6203 軸承 ， L1=B+3? + 2? +（ 2～3） =18+10+10+2=40。 按 最 不 利 考 慮 ， 則 有2 2 2 21 1 1 1 8 0 0 2 1 9 7 3 8 4 .3 2 7 2 2 .4r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 2 2 7 3 7 5 1 1 5 1 7 .1 2 3 1 6 .2r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 則 6 6 3 31 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 6 . 36 0 6 0 3 1 4 . 8 1 . 2 2 3 1 6 . 2th PCfLhn f P ? ??? ? ? ??? 年 因此所該軸承符合要求。 2 2 22 7 .7 5 7 .4 1 5 8 .4 1 9 6 .2 .a a F a V a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 8） 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩 從圖可見(jiàn)， mm處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ?? ） 2 2 2 2( ) 1 9 6 . 2 ( 0 . 6 1 0 6 . 9 ) 2 0 6 . 4 .aeM M T N m? ? ? ? ? ? ? 9） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 因?yàn)椴牧线x擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 225頁(yè)表 141得 650B MPa? ? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 231 頁(yè)表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ? 33312 0 6 . 4 1 03 2 . 50 . 1 0 . 1 6 0ebMd m m???? ? ??因?yàn)?21 54 50ad d d m m d? ? ? ?，所以該軸是安全的。 39。aFM 與 22av aHMM? 直接相加 39。322 75 1 21 1 10 15 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 5） 求 F 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 31129 6 1 1 3 2 .8 3 8 4 .37 3 2 1 1F lFFNll ?? ? ??? 21 384 .3 113 151 F F N? ? ? ? ? 6） 求并繪制 F 力產(chǎn)生的彎矩圖 323 11 32 .8 96 10 10 8. 7FM F l N?? ? ? ? ? 圖 53 彎矩圖 （ a） 39。 L4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定 ； 5d 裝配齒輪段直徑判斷是 否可以 做 成齒輪軸： 4 1 2 .52fdde t m?? ? ?查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 51頁(yè)表 41得 ： 1 mm? 得： e=＜ ， 6d 段裝配軸承所以 6345dd?? ， L6= L3=28， L1=73， L2=211， L3=96 所以， 高速軸設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖 52： 19 圖 52 高速軸 校核高速軸和軸承 作用在齒輪上的圓周力為 ： 3112 2 1 0 6 .9 1 0 29482 9 2 .5t TFNd ??? ? ??徑向力為 298 4 20 107 3rtF F tg tg N? ? ? ? ? ?作用在軸 1 帶輪上的外力 11 32 .8QF F N?? 1） 求垂直面的支反力 2112211 1 0 7 3 8 0 07 3 2 1 1rV lFFNll? ? ? ??? 21 107 3 800 273V r VF F F N? ? ? ? ? 2） 求垂直彎矩，并繪制垂 直彎矩圖 322 27 3 21 1 10 57 .6 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 39。選用 6204 軸承。 2 40d? 因?yàn)榇髱л喴枯S肩定位，且還要配合密封圈，所以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第85頁(yè)表 712取 2 40d? ， L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。根據(jù)課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 289 頁(yè)式 182 得： 1m in133 3 .5 21 0 0 2 2 .43 1 4 .8PdC n? ? ?又因?yàn)檠b小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑 38d? ，又因?yàn)楦咚佥S第一段軸徑裝配大帶輪，且? ?1 38d ? ? ?所以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 9 頁(yè)表 116取 1 36d? 。 6） 齒輪的圓周速度 32 2 7 4 6 8 0 .1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ???查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 162頁(yè)表 112 知選用 9 級(jí)的的精度是合適的。 3） 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 采用 9 級(jí)精度制造，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148 頁(yè)表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 17 4） 計(jì)算中心距 由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁(yè)式 1014得： ? ? ? ? ? ?2222 2 333 335 335 470 .3 101 1 241 .3490 HKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 取250a? 4m? 則 34 2 125aZZ m? ? ?取 3 27Z? 4 98Z? 計(jì)算傳動(dòng)比誤差 98 100% % 5%? ? ? ?， 合適 。查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁(yè)表 107 得： ? ? 。低速級(jí)大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。 5） 齒輪的圓周速度 11 2 9 2 .5 3 1 4 .8 1 .1 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ??? 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第162頁(yè)表 112 知選用 9 級(jí) 精度是合適的。 3） 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9 級(jí)精度制造，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148 頁(yè)表 106 得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 計(jì)算中心距：由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁(yè)式 1014得： ? ? ? ? ? ?1112 2 533 335 335 9 101 1 179 .4490 HaKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 考慮高速級(jí)大齒輪與低速級(jí)大齒輪相差不大取 210a? ? 則12 2 168aZZ m? ? ? 取 1 29Z? 2 139Z ? 實(shí)際傳動(dòng)比 139 ? 傳動(dòng)比誤差： 15 4 .7 9 4 .6 3 1 0 0 % 3 .5 % 5 %4 .6 3? ? ? ?齒寬： 0. 4 21 0 84aba?? ? ? ?取 2 84b? 1 90b? 高速級(jí)齒輪： 2 84b? 2 139Z ? 。 故 ? ? lim 11 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 22 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ?。 2） 許用彎曲應(yīng)力的計(jì)算 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 146 頁(yè)表 105 得： lim 1 550H Mpa? ? lim 2 540H Mpa? ? 。 14 4 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1） 確定 材料 熱處理方式 高速級(jí)小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。 圖 33 線性圖 6） 求作用在帶輪軸上的壓力 QF 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 193頁(yè)表 131 得 m= EF AFBC AC? EF= 0P =+= 圖 31 線性圖 EF AFBC AC? EF= 0 8P? ? ? 圖 32線性圖 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 201頁(yè) 表 136 得 ? ， 查 《機(jī)械設(shè)計(jì) 13 K αα 1基礎(chǔ)》 第 201 頁(yè)表 136 由內(nèi)插值法得 ? ? 。 4） 驗(yàn)算小帶輪包角 ? 由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 203 頁(yè)式 131 得211 8 0 5 7 .3 1 6 3 1 2 0dda? ? ? ? ??? ? ? ? ?。 12 由課本 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 》 第 203 頁(yè)式 1317 得：? ? ? ?00 0 221122 2 3 0 5 .824 ddL a d d a? ?? ? ? ? ?查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 202 頁(yè)表138 取 2500dL ? 。 2） 驗(yàn)算帶速 11 1 2 5 9 6 0 6 .2 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ??? ? ??? 帶速在 5～ 25 /ms范圍內(nèi)，合適。 ? ?1212 1 3 .0 5 1 2 5 0 .9 8 3 7 3 .6 3nddn ?? ? ? ? ? ? ? ?查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第206頁(yè)表 137 取 2 375d ? 。 1 960 3 1 4 .8 6 / m in3 .0 5mnnri? ? ?帶 1211960 6 8 / m in3 4 .6 3mnni i i? ? ? ???帶 232 1 2960 1 9 .1 / m in3 4 .6 3 3 .5 6mnnnri i i i? ? ? ?? ? ? ?帶 計(jì)算各軸輸入功率 1 0 1 3 .6 7 0 .9 6 3 .5 2dp p k W?? ? ? ? ? 2 1 12 01 12 7 6 9 6 1dp p p k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 2 23 01 12 23 7 6 9 6 9 6 5dp p p k W? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 3 3 4 0 1