【正文】 mmmzdmmmmmdbnttnttd?? d) 計(jì)算縱向重合度 ?? a a 1 ????????? ??? ? zd e) 計(jì)算載荷系數(shù) K 由表 102查得使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv ? ， 7級(jí)精度，由圖 108查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ；由表 104 查得 ?HK 的值與直齒輪的相同，故1231.??HK ；因mmNbFK tA /)]2/([1/ ??? mmN/100? 表 103查得 ?? ?? FH KK ；圖 1013 查得 ??FK mmd t ? smv ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 故載荷系數(shù)： ????????? ?? HHVA KKKKK f) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 (1010a)得 mmmmKKddtt 3311 ???? g) 計(jì)算模數(shù) nm mmmmzdm n 14c os11 ????? ?? （ 3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (1017) 3 2121][c o s2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? ① 確定計(jì)算參數(shù) a) 計(jì)算載荷系數(shù) ????????? ?? FFVA KKKKK b) 根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ??Y c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) o s89c o s o s24c o s33223311??????????zzzzvv d) 查取齒形系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? FaFa YY e) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 , 21 ?? SaSa YY f) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? mmmn ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式 (1012)得 ? ?? ? M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF 222111?????????????? g) 計(jì)算大、小齒輪的][ FSaFaYY?，并加以比較 ? ?? ? 0 1 6 3 3 87 8 8 0 1 3 7 9..03 0 0 5 9 9 222111????????FSaFaFSaFaYYYY?? 大齒輪的數(shù)值大 ② 設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ? mmmmm n 14c 223 ???? ??????? 對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 mmmn 3? ，已可滿足彎曲強(qiáng)度。于是由 14c os11 ???? nmdz ? 取 321?z ，則 1 1 9247 1 ???? uzz （ 4） 幾何尺寸計(jì)算 ① 計(jì)算中心距 ? ? ? ? mmmmmZZa n os2 311932c os2 21 ?? ????? ?? 將中心距圓整為 233mm ② 按圓整后的中心距修正螺旋角 mmmn ? 321?z 1192 ?z mma ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 ? ? 5533132332 3)11932(a rc c os2a rc c os 21 ?????? ????? a mZZ n? 因 ? 值改變不多， 故參數(shù) HZK , ??? 等不必修正 ③ 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 mmmmmZdmmmmmZdnn o s 3119c o s o s 332c o s2211????? ??????????????? ④ 計(jì)算齒輪寬度 mmmmdb d ?????? 圓整后取 mmBmmB 100,105 21 ?? 由于是同軸式二級(jí)齒輪減速器，因此兩對(duì)齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的要求。 高速級(jí) 低速級(jí) 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 傳動(dòng)比 模數(shù) (mm) 3 螺旋角 中心距 (mm) 233 齒數(shù) 32 119 32 119 齒寬 (mm) 105 100 105 100 直徑(mm) 分度圓 齒根圓 齒頂圓 旋向 左旋 右旋 右旋 左旋 mmd mmd ?? mmB mmB 10010521 ?? 553313 ????機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 七、 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? ） 576 (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)算部分未作說明皆查此書）式 (1014)， 則 NtgFFNtgFFNdTFtantrt a n553313c o sc o st a n3??????????????????????? NFp 1622? (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 1120 ?A ,于是得 mmnPAd 330m in ???? (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） NFNFNFart??? NFp 1622? mmd ? Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① 為了滿足 V 帶輪 的軸向定位， Ⅰ Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑 dⅡ Ⅲ =32mm。 ② 初步選擇滾動(dòng)軸承。參照工作要求并根據(jù) dⅡ Ⅲ =32mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30307，其尺寸為 d179。 T=35mm179。，故 dⅢ Ⅳ =dⅦ Ⅷ =35mm；而 LⅢ Ⅳ =21+21=42mm， LⅤ Ⅵ =10mm。由手冊(cè)上查得 30308 型軸承的定位軸肩高度h=，因此，套筒左端高度為 ， dⅤ Ⅵ =44mm。 ④ 軸承端蓋的總寬度為 36mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 8mm179。 8mm179。 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角 ?? ，各圓角半徑見圖 軸段編號(hào) 長度（ mm） 直徑（ mm） 配合說明 Ⅰ Ⅱ 75 30 與 V 帶輪鍵聯(lián)接配合 Ⅱ Ⅲ 60 32 定位軸肩 Ⅲ Ⅳ 42 35 與滾動(dòng)軸承 30307 配合，套筒定位 Ⅳ Ⅴ 103 40 與小齒輪鍵聯(lián)接配合 Ⅴ Ⅵ 10 44 定位軸環(huán) Ⅵ Ⅶ 23 35 與滾動(dòng)軸承 30307 配合 總長度 313mm （ 5） 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。對(duì)于 30307 型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得 a=18mm。 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。先計(jì)算出截面 C 處的 MH、 MV及 M 的值列于下表。由表 151 查得 70MPa][ 1 ?? 。 2. 中速軸的設(shè)計(jì) (1) 中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （ min/r ） 中速軸功率（ kw ） 轉(zhuǎn)矩 T（ mN? ） (2) 作用在軸上的力 已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 mmd ? ，根據(jù) 式 (1014)， 則 NtgFFNtgFFNdTFtantrt a n553313c o sc o st a n1131??????????????????????? 已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 mmd ? ，根據(jù) 式 (1014)， 則 Mpaca ?? 安全 NFNFNFart111??? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 NtgFFNtgFFNFtantrt553313c o sc o stan2232?????????????????????? (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 1120 ?A ,于是得 mmnPAd 330m in ???? (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） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① 初步選擇滾動(dòng)軸承。參照工作要求并根據(jù) dⅠ Ⅱ =dⅤ Ⅵ =45mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30309，其尺寸為 d179。 T=45mm179。 ，故 LⅠ Ⅱ =LⅤ Ⅵ =27+20=47mm。由手冊(cè)上查得 30309 型軸承的定位軸肩高度h=，因此，左邊套筒左側(cè)和右邊套筒右側(cè) 的高度為 。 ③ 為了使大齒輪軸向定位，取 dⅢ Ⅳ =55mm，又由于考慮到與高、低速軸的配合，取 LⅢ Ⅳ =100mm。 NFNFNFart222??? mmd ? Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 3）軸上零件的軸向定位 大小齒輪與軸的周向定位都選用平鍵 14mm179。 70mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取 a 值。因此，軸的支撐跨距為 L1=76mm， L2=， L3=。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。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F NFNH 681 ? NFNH 61862 ? NFNV 13821 ? NFNV 26822 ? C 截面彎矩 M mmNLFM NHH ???? 4 6 0 8 7 532 mmN MLFM aNVV ?? ???35 35 36 232 總彎矩 mmNMMM VH ?????? 5 8 0 8 5 63 5 3 5 3 64 6 0 8 7 5 2222m a x 扭矩 mmNT ?? 42