【正文】 19 節(jié)距 p 滾子外徑 1d 排距 tp 內(nèi)鏈板高度 2h 主 要 尺 寸 分度圓直徑 d 1180sinzpd ?? 齒頂圓直徑 ad 1m a x dpdd a ??? 1m in )( dpzdd a ???? 齒根圓直徑 fd 1dddf ?? 軸凸緣直徑 gd o t 21 ???? hzpd g 取 170mm 齒高 ah 11m a x ) 2 ( dpzh a ??? )( 1m in dpha ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 7 大鏈輪 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 基 本 尺 寸 齒數(shù) 2z 49 節(jié)距 p 滾子外徑 1d 排距 tp 內(nèi)鏈板高度 2h 同小鏈輪 主 要 尺 寸 分度圓直徑 d 2180sinzpd ?? 齒頂圓直徑 ad 1m a x dpdd a ??? 1m in )( dpzdd a ???? 620mm 612mm 齒根圓直徑 fd 1dddf ?? 軸凸緣直徑 gd o t 21 ???? hzpd g 取 320mm 齒高 ah m a x (0 . 6 2 5 ) 0 . 5ah p dz? ? ? )( 1m in dpha ?? z 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 8 1. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 按低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：小齒輪轉(zhuǎn)矩 mNTT ??? Ⅱ1 ，小齒輪轉(zhuǎn)速min/Ⅱ1 rnn ?? ，傳動(dòng)比 ??ii 。 ④ 選小齒輪齒數(shù) 241?z ：大齒輪齒數(shù) ????? ziz ⑤ 初選取螺旋角 ??14? （ 2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式 (1021）試算，即 3 211 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ??????? ① 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) ?tK b) 由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ?HZ c) 由圖 1026 查得 , 21 ?? ?? ?? ， ????? ??? ??? d) 小齒輪傳遞的傳矩 mNT ?? e) 由表 107選取齒寬系數(shù) 1??d f) 由表 106查得材料彈性影響系數(shù) MPaZ E ? g) 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH 6001lim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? h) 由式 1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 89112911 )163508(?????????????????iNNLjnN h 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 9 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 i) 由圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? HNHN KK j) 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，由式 (1012)得 ? ?? ? M P aM P aSKM P aM P aSKHHNHHHNH 81 55 。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑1 mm? 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級(jí)小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級(jí)小齒輪右旋大齒輪左旋。 計(jì)算公式 ?? HH KKK vAKK? 由表 102，取 使用系數(shù) AK =1； 根據(jù) 11 1470 /60000 60000dnv m s? ??? ??? ? ?， 7級(jí)精度，由圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) vK =；用插值法由表 104 查得小齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱布置時(shí)，齒向載荷分布系數(shù) ?HK =；由表 103 查得齒間載荷分配系數(shù) ?HK =。 3）由圖 1026 查得 2121 ????? ????? ????? ，則， 。 5）由表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) EZ = 21MPa 6）求許用接觸應(yīng)力 其計(jì)算公式： ? ? ? ? ? ?2 21 HHH ??? ??； 式中 小齒輪： ? ? SK HHNH 1lim11 ?? ?，大齒輪： ? ? SK HHNH 2lim22 ?? ? 按齒面硬度查 1021d 圖，得 接觸疲勞極限 limH? ： 小齒輪： MPaH 6001lim ?? 大齒輪： MPaH 5502lim ?? 結(jié)果 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 15 根據(jù) 應(yīng)用循環(huán)次數(shù) N， 查圖 1019 得 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) HNK ： ?? hjLnN 11 60 6014701816350≈ 910 ?? 112 /iNN 910 /≈ 910 查得 ?HNK ； ?HNK 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)： min 1HS ? ，則 ? ??1H? 600247。 1=517MPa ? ? ? ? ? ?2 21 HHH ??? ??=(534+517)/2= （ 2）計(jì)算 22 2 . 2 9 8 3 . 0 1 1 0 0 0 4 . 3 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8 3 7 1 . 3 . 5 3 8 3 . 5 3 1 . 6 3HH MPa??? ? ? ??? ? ? ? ? ? ???? 接觸強(qiáng)度滿足要求。 由齒高 h= nm = 3≈ ，即 b/h=，查圖1013 得 ?? ，其他系數(shù)與接觸強(qiáng)度系數(shù)數(shù)值相同。 3） 根據(jù) 當(dāng)量齒數(shù)， 查取齒形系數(shù)。 由表 105 查得 1SaY =， 2SaY = 5）計(jì)算大、小齒輪的許用彎曲應(yīng)力。 =； ? ??2F? 380247。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 17 二、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 高速軸的設(shè)計(jì) (1) 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （ min/r ） 高速軸功率（ kw） 轉(zhuǎn)矩 T（ mN? ） 1470 (2) 作用在軸上的力 已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 d = ，根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分如未作說明，公式、數(shù)據(jù)皆查此書）式(1014)， 則 (3) 初步確定軸的最小直徑 先按《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中式 (152)初步估算軸的最小直徑。根據(jù)表 153，取 1150 ?A ,于是得 查表取 A=112 則： mmnPAd ??? ? 1m in ????? dd (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 32 2 8 3 . 0 1 8 3 . 5 3 1 0tan 201 9 8 7 . 5 4 7 4 6 . 0 8cos c o s 1 4 . 1 6t a n 7 4 6 . 0 8 2 0 2 7 1 . 5 5ttnratTFNdF tgF F t g N?????? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 18 該軸（輸入軸）的軸承分別從兩端裝入，由擋油 環(huán) 定位。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 1TKT Aca ?? ，根據(jù)工作情況選取 ?AK ，則： 根據(jù)工作要求選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為 HL2,許用轉(zhuǎn)矩 315][ ?T Nm。半聯(lián)軸器輪轂總長(zhǎng)度 82?L mm，（ J型軸孔），與軸配合的輪轂孔長(zhǎng)度為 601?L mm。為保證定位要求，軸段 ①的長(zhǎng)度應(yīng)比半聯(lián)軸器配合段輪轂孔長(zhǎng)度（ mm）略短3~2 mm；半聯(lián)軸器右端用 軸肩 軸向定位 。取端蓋寬度 20mm，端蓋外端于半聯(lián)軸器右端面距離 20mm，則 L2=40mm。齒輪與箱體內(nèi)壁間隙取 10mm，軸承距離內(nèi)壁8mm。 軸段 45：此軸段為齒輪軸的齒輪部分， 齒輪齒根圓直徑為 。為保證軸承的軸向定位用 套筒 定位 ，于一軸相同。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》中查取 a 值。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。 在水平面上 112（ L2+L3 ） = F 31 9 8 7 . 5 6 9 . 5 ( 7 1 . 5 6 9 . 5 ) 9 7 9 . 6 51 9 8 7 . 5 9 7 9 . 6 5 1 0 0 7 . 8 5HtHHFLFN? ? ? ? ?? ? ? 在垂直面上 21 7 4 6 . 1 4 4 8 . 1 8 2 9 7 . 9v r vF F F N? ? ? ? ? 總支承反力 2 2 2 21 1 1 9 7 9 . 6 5 4 4 8 . 1 8 1 0 7 7 . 3HvF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 1 0 0 7 . 8 5 2 9 7 . 9 1 0 5 1HvF F F N? ? ? ? ? １） 畫彎矩圖 1 1 22 2 39 7 9 . 6 5 7 1 . 5 7 0 0 4 5 .1 0 0 7 . 8 5 6 9 . 5 7 0 0 4 5 . 6 .HHM F L N m mM F L N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ? 1 1 2 4 4 8 . 1 8 7 1 . 5 3 2 0 4 4 . 8 7 .vvM F L N m m? ? ? ? ? 2 1 2 .2v v a dM F L F N mm? ? ? ? 故 2 2 2 21 1 1 7 0 0 4 5 3 2 0 4 4 . 8 7 7 7 0 2 7HvM M M N m m? ? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 7 0 0 4 6 . 5 2 0 7 0 5 . 6 7 7 3 0 4 3HvM M M N m m? ? ? ? ? ? 321 23 4 6 . 1 6 9 . 5 2 7 1 . 5220 , 4 4 8 . 1 87 1 . 5 6 9 . 5ravdF L FM F NLL? ? ? ?? ? ? ????機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 21 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 22 （ 6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 通常只校核軸上承受最大彎矩和最大扭矩的截面（即截面 c），有以上數(shù)據(jù)，以及軸單向扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，則軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定材料為 45鋼，由表查的 11[ ] 6 0 ,[ ] 1 . 5 7 3M P a M P a????? ? ?，故安全。作用軸 上的力為： 111traFNFN??? 333traFNF??? (3) 初步確定軸的最小直徑 先按式 (152)初步估算軸的最小直徑。根據(jù)表 153，取 1150 ?A ,于是得 33m i n 0 1 2 2 7 . A m mn? ? ? ? 所以取 30mm (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） Mpaca ＝? 安全 NFNFNFart??? mmd ? 2 2 2 2 311 / 7 7 0 2 7 ( 0 . 6 8 3 0 1 0 ) / ( 0 . 7 8 3 . 5 3 ) = 1 . 5 7 3 M P aca M T W??? ? ? ? ? ?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) — 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 23 （ 2） 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度： （ 3） 從右向左依次為軸段 1,2,3,4,5 軸 段 ① ：為支撐軸頸，用來安裝軸承。所以