【正文】 .9 7 2 4 .9 74 6 3 ( 1 0 .5 0 .3 3 ) 8 8F a S aFRFKTY Yb m ZM P a? ??? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度 (GB1009588) 2） 材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 101 選擇大小齒輪材料均為 40Cr 鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為 280HBS，大齒輪齒面硬度為 250HBS。初選螺旋角 14??? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ? ?3 21 3 21 ()t H Et dHK T u Z Zd u?? ? ???? (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) ? 2） 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 ? ?2 F MPa? ??? 1 20z? , 2 134z ? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 12 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 5533395 .5 10 95 .5 10 6 11350027 N m mn? ? ?? ? ? ? 3） 選齒寬系數(shù) 1d?? 4） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) ? 5） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1026查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，則 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 6） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MPa? 7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8138 726 0 6 0 2 7 4 . 3 1 ( 2 8 3 0 0 8 ) 6 . 3 2 1 06 . 3 2 1 0 9 . 4 3 3 1 06 . 7hN n jLN? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? 8） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim 1 750H MPa? ? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 700H MPa? ? 9） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 120 .9 5 , 0 .9 8H N H NKK?? 10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 ? ?? ?12l i m 11l i m 220 . 9 5 7 5 0 7 1 2 . 50 . 9 8 7 0 0 6 8 6H N HHH N HHK M P aSK M P aS????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?12 686 M Pa??? ? ?? ? ? （ 3） 計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 1td ，由計(jì)算公式得 8172 10NN ?? ? ?? ?12686HHMPaMPa???? ? ? MPa? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 13 設(shè)計(jì)計(jì)算 及說(shuō)明 結(jié)果 ? ?3 21 32321 ()2 1 .6 1 1 3 5 0 0 7 .7 2 .4 3 3 1 8 9 .8( ) 4 7 .8 51 1 .6 6 2 6 .7 6 9 9 .2 5t H EtdHK T u Z Zdumm?? ? ????? ? ?? ? ?? 2） 計(jì)算圓周速度 v 13 4 7 . 8 5 2 7 4 . 3 0 . 6 8 6 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s?? ??? ? ??? 3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm 1111 4 7 .8 5 4 7 .8 5c o s 4 7 .8 5 c o s 1 4 2 .3 2202 .2 5 2 .2 5 2 .3 2 5 .2 24 7 .8 5 9 .1 6 75 .2 2dttntntb d m mdm m mZh m m mbh??? ? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ??? 4） 計(jì)算縱向重合度 ?? 10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 2 0 t a n 1 4 1 . 5 8 5 7d Z?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 5） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) /v m s? ， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 108 查得動(dòng)載系 數(shù) ? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 103 查得 ???? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 102 查得使用系數(shù) 1AK? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 1013 查得 ?? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 104 查得 ? ? 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 1 1 . 0 1 1 . 4 1 . 4 1 7 2A v H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 6）按 實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 11 23 34 7 . 8 5 5 1 . 51 . 6t tKd d m mK? ? ? ? 1 mm? /v m s? ntb mmm mmh mmbh???? ?? ? 2K? 1 mm? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 14 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 7） 計(jì)算模數(shù) nm 11c o s 5 1 . 5 c o s 1 4 2 . 4 9 920n dm m mZ ? ??? ? ? 取 mm? 8） 幾何尺寸計(jì)算 （ 1） 計(jì)算中心距 12( ) ( 20 13 4) 2. 5 c os 2 c os 14nz z ma m m?? ? ?? ? ??? （ 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 12( ) ( 2 0 1 3 4 ) 2 . 5a r c c o s a r c c o s 1 4 . 0 12 2 1 9 8 . 4nz z ma? ? ? ?? ? ? ?? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 HZ 等不必修正 （ 3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 11222 0 2 .5 5 1 .5c o s c o s 1 4 .0 11 3 4 2 .5 3 4 5 .3c o s c o s 1 4 .0 1nnzmd m mzmd m m???? ? ???? ? ?? （ 4）計(jì)算齒輪寬度 1 1 5 1 .5 5 1 .5db d m m?? ? ? ? 圓整后取 2 51B mm? 1 56B mm? 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1） 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) 1 1 . 0 1 1 . 4 1 . 3 2 1 . 8 6 6A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2） 根據(jù)重合度 ?? ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1028 查得螺旋角影 響系數(shù)?? mm? mm? ??? 12 mmd mm?? 1 56B mm? 2 51B mm? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 15 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 1213323320 2 1 .9( c o s ) ( c o s 1 4 .0 1 )134 1 4 6 .7( c o s ) ( c o s 1 4 .0 1 )vvzzzz??? ? ??? ? ?? 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 105 查得齒形系數(shù) 1 ? 2 ? 應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? 5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 2020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 680FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 650FE MPa? ? 6） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 7） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，得 ? ?? ?1112220 . 8 8 6 8 0 4 2 7 . 4 31 . 40 . 9 2 6 5 0 4 2 7 . 1 41 . 4F N F EFF N F EFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? 8） 校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 ? ?2232 ( c o s ) F a S aFFdnK T Y Y Yzm? ? ???????進(jìn)行校核 ? ?111122312232 ( c o s )2 1 . 8 6 6 1 1 3 5 0 0 0 . 8 8 ( c o s 1 4 . 0 1 ) 2 . 7 2 1 . 5 7 1 4 4 . 31 2 0 1 . 6 6 2 2 . 5F a S aFdnFKTY Y YzmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 12vzz ?? ? ?? ?12FFMPaMPa???? ? ?1 F MPa? ??? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 16 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 ? ?221222322232 ( c o s )2 1 .8 6 6 1 1 3 5 0 0 0 .8 8 ( c o s 1 4 .0 1 ) 2 .1 4 1 .8 3 2 .9 51 1 3 4 1 .6 6 2 2 .5F a S aFdnFKTY Y YZmM P a????????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 153，取 0 112A? ，得 30 3 .4m i n 1 7 .0 7960d A m m??，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 擬定軸上零件的裝配方案（見(jiàn)圖三） 圖三 min mm? 43966caTN mm?? 12 30d mm? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 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 1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑23 37d mm? ? 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。 這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 157 查得 32908 型軸承的定位軸肩高度 mm? ，因此取 45 45d mm? ? 3）取安裝齒輪處的軸段 67 的直徑 67 30d mm? ? ；為使套筒可靠地壓緊軸承， 56 段應(yīng)略短于軸承寬度，故取 5614l mm? ? 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油 的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 30l mm? ，故取 2350l mm? ? 5）錐齒輪輪轂寬度為 ，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取 67 70l mm? ? 。 （ 4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 求軸上的載荷 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù) 上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 2 2 2 223( ) 1 2 8 . 2 (0 . 6 3 3 . 8 2 ) 2 0 . 2 80 . 1 4 0ca MT M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前 已選 定軸 的材 料為 45 鋼（ 調(diào)質(zhì) ）， 由《 機(jī)械 設(shè)計(jì) （第 八版 ）》 表 151 查得? ? ? ?116 0 , caM P a? ? ?????，故安全。由表 151 查得 116 4 0 , 2 7