【正文】 NFBz ? NFAy ? NFBy 372? 彎矩 mmNMz ?? 3 5 1 0m a x mmNM y ?? 3 8 0 8m a x 總彎矩 mmNMC ?? 7 8 2 6 扭矩 mmNT ?? 240614 f、按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度。 （ 6） 繪制扭矩圖： mmNT ?? 240614 其扭矩圖如下圖（ F）所示。 （ 4） 繪制水平面彎矩圖，有此平面內(nèi)彎矩方程： xFM Azz ??1 )( ?? x )(2 ???? xFxFM tAzz )( ?? x mmNM z ?? 3 5 1 0m a x 其彎矩圖如下圖（ D）所示。 e、求軸上的載荷。按 76?d 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用 A 型平鍵 表 334 查得平鍵 mmmmmmLhb 621118 ????? ，同時(shí)為了保證齒輪與軸的良好配合的對(duì)中性，選擇輪彀與軸的配合為 67nH ，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用 C 型 平鍵 mmmmmmLhb 74812 ????? ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是通過過渡配 合來保證，選軸的尺寸公差為 m6. d、確定軸上的圓角和倒角尺寸。 c、軸 上零件的周向定位。 （ 3）取安裝齒輪處的軸徑為 60mm，齒輪左端與軸承之間采用套筒定位， 已知齒輪輪彀的寬度為 62mm，為使套筒壓進(jìn)齒輪，取 mmL 6232 ?? ，齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度取 H=5m,則軸環(huán)處的直徑 mmd 6543 ?? ，軸環(huán)寬度b ? , 取 mmL 1043 ?? ， 12 段根據(jù)軸承定位要求，取 mmd 5021 ?? ，mmL ?? 。 （ 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。 （ 1）為了滿足半聯(lián)軸器軸向定位， 制軸肩 67，其直徑 mmd 3876 ?? ，左端定位用軸端擋圈，取其直徑 D=38mm。 先初步估算最小直徑，軸材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理， mmA 1120 ? ， mmnpAd 1 7 330m in ?? ，由于軸端與聯(lián)軸器的配合是用鍵連接，所以為了滿足 強(qiáng)度要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，該軸要相應(yīng)的增大 7%~10%，所以按最小處理： mmdd %)71(39。低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑 mmd ? ，則圓周力 NdTFt 5223 ?? ；徑向力 ： NFF ntr 25c ostan ????? ??； 軸向力為： NFF ta ??? ? 其力方向如圖 。 20 21 軸 1 受力分析圖 B）輸出軸 II 的設(shè)計(jì)。 7）精確較核軸的疲勞強(qiáng)度。 計(jì)算參數(shù)列入下表 載荷 水平面 垂直面 支反力 F NFAz ? NFBz ? NFAy ? ?ByF 彎矩 M mmNMz ?? a x mmNM y ?? a x 總彎矩 2122 )( zy MMM ??合 = mmN ? 扭矩 mmNT ?? 739741 6）按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度。 f． 合彎矩方程和合彎矩圖如下： mmNMMM zy ?????? )()( 212122合 由此得軸 1 受力分析合彎矩圖圖（ E）所示。 ，由靜 力平衡方程可得： ? rByAyRy ByrRA FFFF FFM ???? ???? :0 :0 ? NF NF AyBy ??? b． 在水平方向，由靜力平衡分析得下列靜力平衡方程： ? tBzAzRz BztRA FFFF FFM ???? ???? :0 :0 ? NF NF AzBz 2 0 0 7 4 3 2 0??? 驗(yàn)正有： 21 aaa FFF ?? ： xFM Ayy ??1 )670( ??x )67(2 ???? xFxFM rAyy )( ?? x mmNM y ??? 6 9 7 8m a x 由此得 1 受力分析圖中 垂直面內(nèi)彎矩圖 圖（ C）所示。 c、軸上零件的周向定位 大 V 帶帶輪 與軸的周向定位采用平鍵連接，根據(jù) 12 軸徑及長(zhǎng)度，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 查得平鍵為 mmmmmmLhb 3278 ????? ,大 V 帶帶輪 與軸的配合為67kH ，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，選軸的直徑尺寸公差 m6. d、確定軸上的圓角和倒角尺寸。 （ 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=10mm,考慮到箱體的鑄造誤差在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取 S=8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度 B=17mm,則 mmL 6754 ?? 則軸總長(zhǎng)度為 mmLLLLLL ?????? ????? 。由于小齒輪的齒根圓的直徑有 ,又軸與齒輪之間需要有鍵定位，按軸徑查的鍵的高度有 7mm，故無法選擇，則定該軸為齒輪軸，根據(jù)齒寬有 mmL 6754 ?? 。 右 端同樣采用軸肩定位取其軸徑為 35mm,。由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)件查 17 得彈簧墊圈大徑為 (選自 GB931987 16),其 壓緊厚度為 ,和一個(gè)鋼制平墊圈大徑為 30mm,其厚度為 5mm,選自 GB9519858100HV 與 V 帶帶輪輪 相配合的軸段 mmsl ????? 。 （ 1）為了滿足 V 帶帶輪的輪轂孔孔徑 的軸向定位要求， 12 軸段的右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑 12d 為 27mm,左端用 彈簧墊圈和大六角螺母固定和定位，按軸端直徑取 六角螺母孔 徑 D=27mm 與之配合，此螺母 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 選為 M27。 4）、軸的設(shè)計(jì)。 m i n1m i n1 ????? ，取整 mmd 27min1 ? （前面所加的 7%是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：若軸截面有鍵槽時(shí)， min1d 要增大 5%~7%，兩個(gè)時(shí)就要增大10%~15%） 。 1）、輸入軸上的功率 kWP ? ，轉(zhuǎn)速 min/3841 rn ? ，轉(zhuǎn)矩 mNT ?? 2）、求作用在齒輪上的力。 （ 11） 32121][c o s2 F SaFan YYZd YKTm ??? ??? ???? = 25 ???? ??? 實(shí)際 mmd ? 、 mmmn ? 均大于計(jì)算的要要求值，故所設(shè)計(jì)選用的齒輪強(qiáng)度足夠。 （ 4 ） smsmndv /?????? ? 根據(jù)smv /? 、 8 級(jí)精度，由教材圖 108 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?VK 。 os 24c os 3311 ??? ??ZZ V os 84c os 3322 ??? ??ZZ V由教材表 105 查得 ： ?FaY 、 ?FaY 、 ?SaY 、 ?SaY ；又由教材圖 1026 查得： ??? 、 ??? ， 6 7 8 8 ???? ?? 。則： mmB 622 ? （大齒輪的寬度）； mmB 671 ? （小齒輪的寬度） 。 4915 基本一致。重新修正齒輪齒數(shù)如下： 14c os11 ?????nmdZ ? ，取 241?Z 。 （ 2） 計(jì)算（按大齒輪） 12 3 2121][c o s2 FSaFat YYdZYKTm ??? ??? ?? 14c 2 25 ???? ?????? ? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù) nm 的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定承受能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載 能力，僅與齒輪直徑有關(guān) 。 6） 由教材圖 1018 彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ， ?FNK 。 ?FaY ?SaY ， ?SaY 。14c os 24c os 3311 ??? ??ZZ V 14c os84c os 3322 ??? ??ZZ V。 7）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 如下： mmKKddtt 3311 ???? 8） 計(jì)算模數(shù)： mmZdm n 14c os11 ???? ?? 11 4 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 3 2121][c o s2 F SFt YYdZYKTm ??? ? ???? ??? 1） 計(jì)算載荷系數(shù) ： ????????? ?? FFVA KKKKK 2） 根據(jù)縱向重合度 ??? ， 從教材圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)??Y 。 9） 計(jì)算接 觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為 1% 安全系數(shù) 1?S MP aMP aSK itHNHH ][ 1lim11 ????? ?? MP aMP aSK itHNHH ][ 2lim22 ????? ?? MP aHHH ][][][ 21 ??? ??? 10 （ 2） 計(jì)算 1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 mmZZuud KdHEHtt ) ( ]][[123 3 2521 ?????? ????????? ????； 2） 計(jì)算圓周速度 smsmndv t /?????? ? 3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm mmmmddb t ????? ? mmZdm tnt 14c os11 ????? ?? 4）齒高 mmmh nt ???? ??hb 5）計(jì)算縱向重合度 9 0 a n2413 1 a n3 1 1 ?????? ???? ? dZ 6）計(jì)算載荷系數(shù) K 由機(jī)設(shè)教材表 102 查得：使用系數(shù) 1?AK ；根據(jù) smv /? 8 級(jí)精度，由教材圖 108 查得；動(dòng)載荷系數(shù) ?vK ；由教材表 103 查得：?? ?? FH KK （ 假設(shè) mmNbFt /100/ ? ） 。2i =u）。 7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 911 101 0 5 9 )103 0 082(13 8 46060 ?????????? hjLnN ； 8839。 6 ） 由教材圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaitH 5501lim ?? 。 4） 由機(jī)設(shè)教材表 107 選取圓柱齒輪齒寬系數(shù) 1?d? 。 2） 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖 1030 查得 ?EZ ；由教材圖 1026，查得 ??? ， ??? 則： ?? ?? ?? 。 5） 初次設(shè)選定螺旋角 o14?? ； 9 2．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 21 ]][[123HEHtt ZZuud Kd ????????? （ 1） 確定公式的各項(xiàng)數(shù)值。 4） 先選取小齒輪齒數(shù) 241?Z ；則 7 9 9 1 ????? ZiZ 取842?Z 。二者硬度相差為 45HBS。 3） 材料的選擇：由所引用教材表 101 選擇 小齒輪材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為 235HBS。 2） 由于輸送機(jī)構(gòu)一般為工作機(jī)械，其速度不高。 1） 按傳動(dòng)方案我選用斜圓柱齒輪 傳動(dòng)。 大帶輪寬度 L：當(dāng) dB ? 時(shí)，即 mmBL 48?? 。 （ 7） 計(jì)算預(yù)緊力 0F 查教材表 83 得 A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=，所以有NqvKzvPca ]) ( [)(500)( 22m i n0 ??????????? ?使用時(shí)應(yīng)使帶的際拉力