【正文】 32115317 153264212264118 . zhouv zhouvvxnTKxxgXxTixxgXixnxKgX??????????????? ?????????????????? ?????32126426412 ???????????????? ?（5） 齒輪的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于其許用值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式 10－5 知，齒根危險截面的彎曲強(qiáng)度條件式為 ??132FaSFFdKTYmz?????齒形系數(shù) 及應(yīng)力校正系數(shù) 可由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10－5 知與齒輪齒數(shù)有關(guān)可以通過aSaYMatlab 曲線擬合的方法進(jìn)行公式化；的擬合源程序：SaYz=[17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,35,40,45,50,60,70,80,90,100,150,200]。)。plot(x,y,39。 grid on。k:diamond39。subplot(2,1,1)。p(1)p(2)p(3)p(4)p(5)p(6)p(7)x=0::70。k=[,]。d? 又 故： ，則有，dBD???????????????（3） 按高速級大齒輪與低速軸不干涉的條件,2mzizimE????????其中 E 為低速軸軸線與高速級大齒輪齒頂圓之間的距離，取 E＝5mm。 約束條件的確定（1） 確定設(shè)計(jì)變量的上下界限 綜合考慮傳動平穩(wěn)，軸向力不可太大，能滿足短期過載，高速級與低速級大齒輪浸油深度大致相近，軸齒輪的分度圓尺寸不能太小等因素，取 ?????因此建立 10 個不等式約束條件 ????132344550260gXxxgX????? ????????（2） 相對齒寬條件陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 30 頁由齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式可知，齒輪愈寬，承載能力愈高，因而齒輪不宜過窄；但 增大齒寬又會使齒面上的載荷更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應(yīng)取得適當(dāng)。我國對一般用途的齒輪傳動規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20???（2） 齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)我國已標(biāo)準(zhǔn)化，其值齒頂高系數(shù)為 ，頂隙系數(shù)為*1ah?*?（3） 齒輪材料的確定及其各項(xiàng)參數(shù)我們設(shè)計(jì)二級圓柱齒輪減速器材料一般定為小齒輪為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS,大齒輪定為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS,二者的硬度差為 40 HBS。根據(jù)以上所述，則齒輪及軸的體積和可近似的表達(dá)為 ????????1231232122 ??????????? ? ??????? ?????????????????????????22 234032123 . DBdlldl? ???? ????公式中：齒輪寬度 b mm (Gearwidth)分度圓直徑 d mm (FdyDiameter)裝配軸直徑 d1 mm（AxisDiameter ）陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 26 頁 ??0312034?????????????? i?? ??0312034??????????????? 14123zhouzhoudDd?????由上式可以看出，若傳動比 已知，則齒輪和軸的體積之和 僅由齒寬 ， ，小齒輪i alVB??齒數(shù) ， ，模數(shù) ， ，齒輪裝配孔直徑 ， ， ， ，齒輪在兩軸承間的支承z??m?? 1d?4D?1?4?距離 ， ， 設(shè)為相等取為 ，和齒輪的各級傳動齒輪的傳動比 ， 所決定。其裝配簡圖如圖 3－1 所示：陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 24 頁LⅠⅠⅠⅠⅠⅠBⅠBⅠdⅠ1 DⅠ4dⅠ1 DⅠ4Ⅰ3Ⅰ1已知參數(shù)為傳動比 （TransmissionRatio） ，輸入功率 kw（InputEfficiency） ，主動齒輪轉(zhuǎn)i P速 n r/min （InitiativeGearRotationalSpeed）,求在零件的強(qiáng)度和剛度得到保證的條件下使減速器最輕時的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。caMP???60][1軸承壽命校核：軸承型號 7208 C ： NYFParr ??????? ).204()(131hnLh?第三章 二級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì) 減速器的數(shù)學(xué)模型二級圓柱齒輪減速器的裝配形式按輸入軸和輸出軸伸出端的不同可分為好幾種類別。4． 軸上載荷分布首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖（圖 2－7）陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 22 頁計(jì)算該軸的支反力（ ） ，彎矩（M） ，扭矩（T） 。3) 零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按 d12 由機(jī)械零件手冊查得平鍵bh=22mm14mm （GB/T 10951979） ，健槽用鍵槽銑刀加工，長為 100mm，同時為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k7，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。為滿足二極大齒輪的軸向定位要求，同時也為了節(jié)省材料，須在 45 軸段制出一軸肩，取其直徑為 d5685mm，長度 L56=，為了滿足另一軸承的軸向定位要求，須在 67 軸段制出一軸肩，又 d78=70mm，所以取 d67=79mm。(2) 初步選擇滾動軸承。2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度(1) 為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段軸徑：d 23=67mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=68mm?？讖?d1=60mm，取 d12=60mm；長度 L=142mm，與軸配合的轂孔長度 L1=107mm。mm 選用 HTL5，其公稱扭矩為 2 000 000N選 KA=，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距： Tca=KAT3=1476680N 軸 3軸 3 的結(jié)構(gòu)簡圖見圖 261. 功率 P3=， ，min/?mNT???2. 作用在齒輪上的力已知低速大齒輪的分度圓直徑： 壓力角： 。?? ??軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為： 89.???軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ，得綜合系數(shù)值為：1?q ?????????kK6...31???合金鋼的特性系數(shù)： .02.???，于是，可計(jì)算安全系數(shù) Sca 值如下： ?????maK?? ..1??aS??? ??????SSca??故安全。查得： 。所以校核截面 2 兩側(cè)即可。05. 求出軸上載荷分布陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 16 頁首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖（圖 2－5）計(jì)算力臂 L1，L 2，L 3：如上圖： ????計(jì)算各點(diǎn)支反力： ????????)(( 211321 322 LFLFttNVtH） ????? )()( 211321 322 rrNVr ?NV.821計(jì)算極點(diǎn)彎矩： mNLFLFMtNHNH ??????? )(232131 t ?)(2212 rNVV ??? )(33211 mNLFLFr ????? )( 2212總的彎矩： MNVH?? ???.572226. 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度： MPaWTca )35290(398)(21221 ?????? Mca ..)(57)( 2222??軸的材料 40Cr， ，故安全。軸上圓角均為 R2。3) 零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按 d12 由機(jī)械零件手冊查得平鍵bh=22mm14mm （GB/T 10951979） ，健槽用鍵槽銑刀加工，長為 80mm，同時為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k7，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。為滿足二極大齒輪的軸向定位要求，同時也為了節(jié)省材料，須在 45 軸段制出一軸肩，取其直徑為 d5685mm，長度 L56=，為了滿足另一軸承的軸向定位要求，須在 67 軸段制出一軸肩，又 d78=70mm，所以取 d67=79mm。（2） 初步選擇滾動軸承。2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1） 為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段軸徑：d 23=67mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=68mm。其尺寸為：dDT=40mm8mm17mm 故：d 12=d67=40mm。1． 功率 P2=， ，min/?mNT??2． 求作用在齒輪上的力已知高速級大齒輪的分度圓直徑： 壓力角： 。5．求出軸上載荷分布首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖（圖 2－3）計(jì)算該軸的支反力（ ） ，彎矩（M） ，扭矩（T） 。（4）軸承端蓋的總寬度為 20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=25mm，故可取 L23=45mm（5）慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=8mm，二極小齒輪寬度 B3=120mm.，則：L45=120+16+8+=153mm3）零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按 d12 由機(jī)械零件手冊查得平鍵 bh=6mm6mm （GB/T 10951979） ，健槽用鍵槽銑刀加工，長為 25mm，同時為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k7，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L1=30mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 12 端的長度應(yīng)略小于 L1，現(xiàn)取 L12=28mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）圖 2－2 給該軸分階。（3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 得： MPaSFENF ][33 ??????（4） 計(jì)算載荷系數(shù)： ???FvA（5） 查得齒形系數(shù)： ，?（6） 查得應(yīng)力校核系數(shù)： ，?SY（7） 計(jì)算大小齒輪的 ，并加以比較：][Fa?][3???][4?FSa?大齒輪的數(shù)值比較大，所以： ????3. 設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=4mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 ,算出小齒輪齒數(shù)：?，大齒輪齒數(shù)：???mdZ ???iZ4. 幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑 mZd163? Zd50841274???2）計(jì)算中心距 da312/)50816(2/)(3 ???3）計(jì)算齒輪寬度 mb?取 ，mB154?1203?5. 驗(yàn)算 NdTFt ?mbKtA /10/2..0??6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（附圖 JSQ－00－33，JSQ－00－38） 軸設(shè)計(jì)部分 軸 1軸 1 結(jié)構(gòu)簡圖見圖 221． 功率 P1=， ，min/10rn?mNT???2． 求作用在齒輪上的力已知高速小齒輪的分度圓直徑： 壓力角： 。查得： 。則有： ][3lim3 ??????2) 計(jì)算（1） 試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值，則有：td3][H?2213352.()[]... )5972t EtdHKTZudm???????（2） 計(jì)算圓周速度 v smndt / ?????（3） 計(jì)算齒寬 btd..3??（4） 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù)： mZmtt 42./.97/3?? 齒高： ht 95..25.? 所以： 81/4/b（5） 計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù) v=, 7 級精度，查得 0.?vK又：直齒輪，假設(shè) ，查得mNFKtA/10/?2.?FH查得使用系數(shù) 。（3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 得： MPaSFENF ][11 ??????（4） 計(jì)算載荷系數(shù)： ??????FvA（5） 查得齒形系數(shù)： ，（6） 查得應(yīng)力校核系數(shù)： ，（7） 計(jì)算大小齒輪的 ，并加以比較：][FSaY?][1???FSa ][2?FSaY?大齒輪的數(shù)值比較大，所以： 4????3. 設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 ,算出小齒輪齒數(shù)：?，大齒輪齒數(shù)：281?dZ ??iZ4. 幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算分度圓直徑 12856024dmZm???2） 計(jì)算中心距 da230/)56(/)(21?3） 計(jì)算齒輪寬度 mbd1???取 ，mB52?605. 驗(yàn)算 NdTFt .41???mbKtA /0/.?6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（附圖 JSQ－00－46，JSQ－00－32）陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 8 頁 第二級齒輪1. 初選值1直齒圓柱齒輪傳動2一般工作情況，故選用 7 級精度（GB1009588）3材料選擇：根據(jù)齒輪工作狀態(tài)及受力情況，選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，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 40H