【正文】 力平衡和彎矩平衡可列平衡方程如下： 0)( 332121 ??? ?? LFLLF FFFrr 得： F1=839 N F2=518 N 顯然水平方向不收彎矩，下面計(jì)算垂直方向的彎矩： T=F1L2=51179 N 按 d45 由 查 表 41 得 平 鍵 截 面mmmmhb 1118 ??? ，鍵槽長(zhǎng)為 56mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸承配合有良好的對(duì)中性，選擇齒輪輪彀與軸的配合為 H7/m6（直徑為 60，處于 50250 之間）；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為 mmmmmm 56919 ?? ,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/ m6 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 15 / 33 公差說(shuō)明： k6 滾動(dòng)軸承和聯(lián)軸器與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 5） 軸上零件的周向定位?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)。 m 其半聯(lián)軸器的孔徑 d =45mm,長(zhǎng)度為 L=112mm。 選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），10650M ,[ ] 59M ,[ ] 98MbbbPaPaPa??????? 2. 按扭矩初算聯(lián)軸器處的最小直徑 先據(jù)表 122，按 45 鋼（調(diào)質(zhì)）取 A=112,則： dmin=A√p3n33 = mm 要使軸徑 d12與聯(lián)軸器軸孔相適應(yīng)，故選擇連軸器型號(hào) 查課本 P297,查 TA=, 設(shè)計(jì)扭矩： Tc=TA T3= .= Yε= m = Z1=38 Z2= 152 d1= 76 mm d2== 304 mm da1=80 mm da2= 308 mm df1= 70 mm df2= 298mm a=190 mm b2=61 mm b1=69 mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 13 / 33 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸出軸設(shè)計(jì)（Ⅲ軸） 已知：輸出軸功率為 P 3 =，轉(zhuǎn)速為 45r/min,轉(zhuǎn)矩為4b+= （ 5）計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKvKαKHβ=1 = （ 6）按式（ 712）修正所得分度圓直徑為 d1=d1t√KKt3 =70 √ =76 （ 7）計(jì)算模數(shù) m=^1z1=7624= 公式為 m ≥ √2kT1YF[Ys[Yεφ^z12[σF]3 確定上式的各計(jì)算數(shù)值如下 確定彎曲應(yīng)力極限值， σ Flim1=300MPa σ Flim2=220MPa 確定彎曲疲勞壽命系數(shù)， YN1=YN2=1 確定彎曲疲勞安全系數(shù)，由表 78查得 SF= 確定尺寸系數(shù)，由圖 723 得 Yx=1 按式 722 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力為 [σ F1]=σ Flim1YSTYN YxSF =30021 =480 [σ F2]= σ Flim2YSTYN YxSF =22021 =352 確定計(jì)算載荷系數(shù) K 初步確定齒高 h=== \h= 查圖 714 取 KFβ= 計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKVKαKFβ=1 = 確定齒形系數(shù)， YFa1= YFa2= 確定應(yīng)力校正系數(shù)， Ysa1= Ysa2= 計(jì)算大小齒輪的 YF[Ys[[σ F] 的數(shù)值 K= d1=76 mm m= mm σ Flim1=300MPa σ Flim2=220MPa YN1=YN2=1 SF= Yx=1 [σ F1] =480 MPa [σ F2] =352 MPa H= mm \h= K= YFa1= YFa2= Ysa1= Ysa2= YF[1Ys[1[σ F1] = YF[2Ys[2[σ F1] = 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 12 / 33 YF[1Ys[1[σ F1] = = YF[2Ys[2[σ F1] = = 大齒輪的數(shù)值大，應(yīng)把大齒輪數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算 計(jì)算重合度系數(shù)，按式 718 計(jì)算得 Yε=+= 把以上數(shù)值代入公式計(jì)算得 m ≥ √2kT1YF[Ys[Yεφ^z12[σF]3 =√2242 = 由于齒輪的模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度，所以將計(jì)算出的數(shù)值按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)圓整為 m=2，再按接觸強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑 d1=76 mm 協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為 Z1=^1m=762 =38 Z2=μZ1=438 = 152 這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪在保證滿足彎曲強(qiáng)度的前提下，取較多的齒數(shù)，做到結(jié)構(gòu)緊湊，減少浪費(fèi)，且重合度增加，傳動(dòng)平穩(wěn)。εα)3 = （ 7）試算所需小齒輪直徑 d1 d1t ≥ √2KT1φ^ μ:1μ ( ZE ZHZε[σ H] )23 =√2 54( )23 =70 4． 確定實(shí)際載荷系數(shù) K與修正所計(jì)算的分度圓直徑 （ 1）確定使用系數(shù) KA，按電機(jī)驅(qū)動(dòng)載荷平穩(wěn)，取 KA=1 （ 2）確定動(dòng)載系數(shù) KV 計(jì)算圓周速度 V= π^1n1601000=π70180601000 = m/s 故前面取 8 級(jí)精度合理 由齒輪的速度與精度查圖 77 得 KV= （ 3）確定齒間載荷分配系數(shù) Kα 齒寬初定 b=φd d1t=70 = 56 單位載荷 KAFt\ =211055670 =75 N/mm100N/mm 由表 73 查得 Kα= （ 4）確定齒向載荷分布系數(shù) KHβ，由表 74 得 εα = T1= 1．選擇齒輪材料 根據(jù)題設(shè)條件看，小齒輪 采用 40Cr 鋼 ， 調(diào)質(zhì)處理， 硬度HBS1=260 ；大齒輪材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS2=230；兩齒輪齒面硬度差為 30 HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)設(shè)計(jì)要求。在根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑 d1=，協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為 Z1=^1m= = 取 Z1=34 Z2=μ Z1=34 =135 錐齒輪分度圓直徑為 d1=m Z1=234=68 d2=2 135 = 270 這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪能在保證滿足彎曲強(qiáng)度的前提下，取較多的齒數(shù)，做到結(jié)構(gòu)緊湊，減少浪費(fèi)，且重合度增加，傳動(dòng)平穩(wěn)。= δ1=900 δ2== 計(jì)算齒數(shù) Zv1， Zv2 為 cosδ1 Zv1= Z1]osδ1= 25]= ， Zv2= Z2]osδ2= 99]=396 查表 716 取 YFa1=， YFa2= （ 8） 計(jì)算大小齒輪的 YF[YF[[σ H] 值 YF[1YF[1[σ H] = = YF[2YF[2[σ H2] = = 大齒輪的數(shù)值大 （ 9） 將以上各值代入公式計(jì)算得 m≥ √ 4KT1φR(1。)2z12√μ2:1(YF[ Ys[[σ H] )3 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下 （ 1）確定彎曲極限應(yīng)力值，取σ Flim1=300 Mpa σ Flim2=220 （ 2）由已知條件取彎曲疲勞壽命系數(shù) YN1=YN1=1 （ 3）由表 78 確定彎曲疲勞安全系數(shù)，查得 SF= （ 4）由圖 723 確定尺寸系數(shù)，的 Yx=1 （ 5）計(jì)算彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力得 [σF1]=σ Flim1YST YNYxSF =30021 =480 Mpa [σF2]= σ Flim2YST YNYxSF =22021 =352 Mpa Kα= KHβ = K= d1= mm m= [σF1] =480 Mpa [σF2] =352 Mpa δ2= δ1= Zv1= Zv2=396 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 8 / 33 √ 4 104(1 ? )2252√ + 1()3 （ 7） 確定齒形系數(shù) YFa1 ， YFa2 計(jì)算分度圓錐角 δ2=tan。)710601000 = [σ H1]= 720 Mpa [σ H2]= 580 Mpa d1t= mm Vm= R= mm b=35 mm Ft= 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 7 / 33 查表 77，題目給定的 7 級(jí)精度足夠，由齒輪的速度與精度查圖 78 的 Kv= （ 4） 確定齒間在和分配系數(shù) Kα 錐距 R=d1t√μ2:12 = √:12 = 齒寬初定 b=φR R = = 35 圓周力計(jì)算 Ft=2021T1^m1 = 2021(1。)2（ ZNZE[σ H]） 23 = √4(1。 接觸強(qiáng)度公式： d1=√ 4KT1φR(1。 （ 1）選定齒輪精度等級(jí)，材料和確定許用應(yīng)力 1）該減速器為通用減速器，速度不高故選用 7 級(jí)精度（ GB1009588） 2) 選 擇小 齒 輪 材料 為 40Cr 鋼 , 調(diào)質(zhì) 處 理， 硬 度 為HBS1=260 ，大齒輪為 45 鋼 （ 調(diào) 質(zhì) 處 理 ）， 硬 度 為HBS2=230，兩齒輪齒面硬度差為 30HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求。 m TW= m TII= 電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y132M8 i 總 = i1=4 i2= nI =710r/min nII=180r/min nIII=45r/min nIV= 45r/min PI= PII= PIII= PIV= kW Td= Nη 圓柱齒輪 = = PIV= PⅢ *η 軸承 *η 聯(lián)軸器 = = （ Nη 圓錐齒輪 = = PIII=PIIη 聯(lián)軸器 = = PII=PI 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 由上可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)同步