【正文】 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 8 頁 I軸 1440 II軸 III軸 1 卷筒 軸 2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 高速軸上的大小 齒輪 傳動(dòng) 設(shè)計(jì) （ 1) 選定齒輪類 型、精度等 級(jí) 、材料 齒數(shù) 及螺旋角 ： 1)按簡(jiǎn)圖 所示的 傳動(dòng) 方案， 選用 斜 齒圓 柱 齒輪 傳動(dòng) ， 軟齒輪面閉 式 傳動(dòng) 。 3)材料 選擇 。 1Z=23 2Z=90 =14? ? tK= 1T = m? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 9 頁 4)選 小 齒輪齒數(shù) 231?z ， 則大齒輪齒數(shù) 2193z i z???，取 2z =93。 設(shè)計(jì) 準(zhǔn) 則 :先由 齒面 接觸疲 勞強(qiáng) 度 計(jì) 算，再按 齒 根 彎 曲疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算。 Ⅱ .小 齒輪傳遞 的 轉(zhuǎn)矩 1 N m?? Ⅲ .按 軟齒面齒輪 非 對(duì)稱安裝 ，由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》表 107選 取 齒寬 系 數(shù) 1??d 。 Ⅴ .由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》 圖 1021按 齒面 硬度查得小 齒輪 的接觸疲 勞強(qiáng) 度極限 M PaH 6001lim ?? ；大 齒輪 的接觸疲 勞強(qiáng) 度極限 MPaH 5502lim ?? 。 Ⅷ .計(jì) 算接觸疲 勞許 用 應(yīng) 力 取安全系 數(shù) S=1 1 l im 11[ ] 1 60 0 54 6H N HH K MP a MP aS?? ? ? ? ? 2 l i m 22[ ] 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5H N HH K M P a M P aS?? ? ? ? ? 則 ， [ ] 5H MPa? ? 2.設(shè)計(jì)計(jì) 算 Ⅰ . 試 算小 齒輪 分度 圓 直 徑 td1 ，代入各 參數(shù) 的值。 11 4 1 1 4 4 0 3 . 0 96 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ? ??? ? ??? Ⅲ .齒寬 b及模 數(shù) ntm 1 0 .8 4 1 3 2 .8dtb d m m?? ? ? ? 1 c o s 4 8 .3 3 c o s 1 4 / 2 3 2 .0 1n t tdm ?? ? ? ?mm 3 .8 92 .2 5 nt mmhm?? / ? Ⅳ .計(jì) 算 縱向 重合度 10. 31 8 ta n 1. 46d z? ??? ?? Ⅴ .計(jì) 算 載 荷系 數(shù) K 已知使用系 數(shù) AK =。 由表 103 查得 ?HK = ? ? 則 1 .2 5 1 .1 3 1 .4 1 .3 2 2 2 .6 2A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? Ⅵ .按 實(shí)際載 荷校核所算得的分度 圓 直 徑 1d 由 3311 / 4 1 2 .6 2 / 1 .6 4 8 .3 3ttd d k K m m m m? ? ? ? Ⅶ .計(jì) 算模 數(shù) 11c o s / 2 .0 1n dzm ??? (3).按 齒 根 彎 曲疲 勞強(qiáng) 度校核 由公式 213 3212 c o s []FSn dFKT Y YYzm ? ????? ? ??? 1.確定公 式內(nèi) 的各 參數(shù) 值 Ⅰ .計(jì) 算 載 荷系 數(shù) 1 . 2 5 1 . 1 3 1 . 4 1 . 3 7 2 . 3 2A V F FK K K K K?? ? ? ? ? ?? Ⅱ .根據(jù) 縱向 重合度 ??? ，由 圖 1028 查得螺旋角影 響 系 數(shù) EZ = MPa lim1 600H MPa? ? lim2 550H MPa? ? 91N =? 82N = 10? 1 ? 2 ? 1[ ] 546H MPa? ? 2[ ] MPa? ?[ ] MPa? ? v= 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 11 頁 ?? 。 Ⅷ .設(shè)計(jì)計(jì) 算： 42322 10 c os 14 95 23 ? ? ? ? ? ? ????? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù)，取 , mmmn ? 已可滿足彎曲強(qiáng)度，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)。 2）按 圓 整后的中心距修整螺旋角： 12()a r c c o s 1 3 5 9 39。 初選小齒輪齒數(shù)為 23，則大齒數(shù) 2 1 2 2 3 2 .6 8 6 2z z i? ? ? ?，取 2 62z? ，初選螺旋角14???。tk? 2） 選 。由圖 1013 查得： 。50? ?? 12 ?? ? 2 40B mm? 1 45mmB? 2 93z?13 5939。 由表 105 查得：122 .6 2。 1 .7 5Sa SaYY?? 由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》 圖 1020c 查得小 齒輪 的 彎 曲疲 勞強(qiáng) 度極限 1 450FE MPa? ? 齒 輪 的 彎 曲 強(qiáng) 度極限 2 340FE MPa? ? ； 由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》 圖 1018 取彎 曲疲 勞壽命 系 數(shù) 1 ? ， 2 ? ； 計(jì) 算 彎 曲疲 勞許 用 應(yīng) 力 : 取彎 曲疲 勞 安全系 數(shù) S=， 應(yīng) 力修正系 數(shù) ,得 111[ ] 4 5 0 0 . 8 8 / 1 . 4 2 8 2 . 8 6F N F EF K M P aS?? ? ? ? ? 222[ ] 3 4 0 0 . 9 / 1 . 4 2 1 8 . 5 7F N F EF K M P aS?? ? ? ? ? 5)計(jì)算小齒輪的 ? ?1Fa saFYY? 并加以比較。 sa Fa saFFY Y Y Y????，大齒輪的數(shù)值大。13 2 nz z ma? ?? ? ? 因 ? 值改 變 不多，故 參數(shù) ,HKz??? 等不必修整 3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 112277cos210cosnnzmd mmzmd mm?????? 4）計(jì)算齒輪寬度 1 77 mmdbd??? 圓整后取 128 5 , 8 0 ,B m m B m m?? ?? ? ? Hk =? ? ? ???? ? 1 mm? mm? ? ? ? 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 16 頁 3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸 出 軸 上的功率 3P 、轉(zhuǎn) 速 3n 和 轉(zhuǎn)矩 3T 由上可知 3 3 35 .0 4 , 1 3 3 .3 3 / m in, 3 6 1P KW n r T N m? ? ? ? 求作用在 齒輪上 的力 因已知低速大 齒輪 的分度 圓 直 徑 1 ? 2 ? 1 450FE MPa? ?2 340FE MPa? ? 1 ? 2 ? S= 1[ ] MPa? ? 2[ ] MPa? ? mm? mm? 1 28z? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 17 頁 2 210d mm? 322 34 59 .5 1t TFNd?? ta n / c o s 1 2 9 7 .7 1rtF F N???? ta n 8 6 2 .5 5atF F N??? 圓 周力 tF ,徑向 力 rF 及 軸 向力 aF 的方向如 圖 所示 初步確定 軸 的最小直 徑 材料 為 45鋼， 正火 處 理。 為 了使 所選 的 軸 直 徑d???? 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) 。半 聯(lián)軸器 的孔 徑 38d mm? ? ，故取38d mm???? ? ，半 聯(lián)軸器長 度 82L mm? ，半 聯(lián)軸器 與 軸 配合的 轂 孔 長 度 1 60L mm? 。13??? 12 mmd mm?? ?1 85B mm? 2 80B mm? 3 KW? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1 班 第 18 頁 段的直 徑 40d mm? ?Ⅱ Ⅲ ；左端 用軸 端 擋 圈定位。 2).初步 選擇滾動(dòng)軸 承。按照工作要求并根據(jù) 40d mm? ?Ⅱ Ⅲ ，由 軸 承 產(chǎn) 品目 錄 中 選 取 0基本 游隙 組，標(biāo) 準(zhǔn)精度 級(jí) 的深溝球軸承 6010 型，其尺寸 為 50 80 16d D T m m m m m m? ? ? ? ?，故50V II V IIId d m m????Ⅲ Ⅳ ， 右端 滾動(dòng)軸 承采 用軸 肩 進(jìn) 行定位，手 冊(cè)上 查得 6010 型 軸 承的定位 軸 肩高度 h＞,取 h＝ 5mm,因此 65d mm? ?Ⅳ Ⅴ . 3).取安 裝齒輪處 的 軸 端Ⅳ Ⅴ的直 徑 65d mm? ?Ⅵ Ⅶ ； 齒輪 的左端與左 軸 承 之間 采用套筒定位。 齒輪 的右端采 用軸 肩定位， 軸 肩高度 dh ? ，故取 5h mm? ， 則軸環(huán)處 的直 徑 70d mm? ?Ⅴ Ⅵ 。 4).軸 承端 蓋 的 總寬 度 為 mm30 (由 減 速器及 軸 承端 蓋 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè)計(jì) 而定 )。 5).取 齒輪 距箱體 內(nèi) 壁的距離 16a mm? ， 兩圓 柱 齒輪間 的距離 c=20mm,考 慮 到箱體的鑄 造 誤 差，在確定 滾動(dòng)軸 承位置 時(shí) ， 應(yīng) 距箱體 內(nèi) 壁一段距離 s ，取 8s mm? ，已知 滾動(dòng)軸 承 寬 度 mm? ，大 齒輪輪轂長 度 45L mm? ， 則 ( 7 5 7 1 ) 5 4 .7 5V II V IIIl T s a m m? ? ? ? ? ? ? 64IV V V V Il L c a s l m m??? ? ? ? ? ? 至此，已初步確定了 軸 的各段和 長 度。根據(jù) 軸 的 計(jì) 算 簡(jiǎn)圖 做出 軸 的 彎 矩 圖 和扭矩 圖 （圖 31）。 表 31 截面Ⅶ 處 支反力、彎矩及扭矩 載 荷 水平面 H 垂直面 V