【正文】 9112911)15300161(9606060 ??? ????????? iNN jLnN h （ 8 ） 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 圖 10 － 19 查 得 接 觸 疲 勞 壽 命 系 數(shù), 21 ?? HNHN KK （９）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《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012）得 M P aM P aSKM P aM P aSKHHNHHHNH5761 ][5581 ][2lim221lim11?????????????? 可見大錐齒輪的許用接觸應(yīng)力小。 校核齒根彎曲強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 266:P 式（ 1024） ? ? ? ?3 222 1 4 1 F SaFaRR YYuzKTm ??? ??? 1）確定公式中各計(jì)算數(shù)值 （ 1）計(jì)算載荷系數(shù) ?? ?? FFVA KKKKK （ 2 ）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c查得 小齒輪的彎曲疲勞極 限MPaFE 5001 ?? ，大齒輪的彎曲疲勞極限 MPaFE 3802 ?? ； （ 3）由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK （ 4）計(jì)算彎曲疲 勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù) S＝ ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012） ，得 M P aM P aSKM P aM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111?????????????? （ 6）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) os/63c os/ os/21c os/ 222 111 ???? ???? ??zz zz vv （ 7）查取齒形系數(shù) FaY ?K MP aMP aFF ][ ][ 21 ???? 8 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105查得 , 21 ?? FaFa YY （ 8）應(yīng)力校正系數(shù) SaY 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105查得 , 21 ?? SaSa YY （ 9）計(jì)算大小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 值，加以比較： ? ? 11 ???F SaFa YY ? ? ? 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值較大。 ３）代入數(shù)值計(jì)算 （１）計(jì)算分度圓直徑 mmmzd 6511 ?? mmmzd 19522 ?? （２）計(jì)算錐距 R mmudR 0 22/13652/1 221 ?????? （３）計(jì)算齒寬 B mmRB R ????? ? 取整 mmB 35? mmBB 3521 ?? （ 4）平均分度圓直徑 mmm ? 261 ?z 782 ?z mmd 651 ? mmd 1952 ? mmR ? mmBB 3521 ?? 9 mmmmRmRm dd dd )( )(2211 ???? ???? 名稱 代號 小錐齒輪 大錐齒輪 分錐角 δ ?? ? ?? ? 齒頂高 ha mmmmmhh aa * ????? 齒根高 hf mmmchh af )()( ** ??????? 分度圓 直徑 d ?1d 65mm ?2d 195mm 平均分度圓 直徑 md mmd m ? mmd m ? 錐距 R mmR ? 頂隙 c mmmcc * ???? 分度圓齒厚 s mmms ??? ? 齒寬 B mmB 35? (二 )低速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 選定齒輪類型、旋向、精度等級、材料及齒數(shù) 1）按照給定的設(shè)計(jì)方案可知齒輪類型為斜齒圓柱齒輪； 2）為盡量減少中間軸上的軸向力，選小齒輪 為左旋，則大齒輪為右旋； 3）電動(dòng)機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，選擇 7級精度； 4）材料選擇。 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmm n 14c o 2 23???? ?????? 對比計(jì)算結(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 ?nm 已可滿足彎曲強(qiáng)度。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角β ??? ????? 2)12030(a rc c os2 )(a rc c os 21 a mzz n? % ?? ??? 誤差在 5%以內(nèi)，螺旋角值 β改變不多，故參數(shù) ?? 、 Kβ、 ZH等不必修正。 名稱 符號 小齒輪 大齒輪 螺旋角 β 176。 分度圓直徑 d mmd 621 ? mmd 2482 ? 齒頂高 ha 2* ??? mhh aa mm 齒根高 hf )( ** ?????? nnanf mchh mm 齒寬 B mmB 681 ? mmB 622 ? 七、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)傳遞功率： KWFV 54 ????? ? 301?z 1202 ?z a=155mm ?? ? mmd 621 ? mmd 2482 ? mmB mmB 68 ,6212 ?? 14 傳動(dòng)比 ?i （ 1），選擇鏈傳動(dòng)齒數(shù)，取 171?Z 根據(jù)傳動(dòng)比 2 ??? （ 2）確定計(jì)算功率 由 《機(jī)械設(shè) 計(jì)》 P： 178表 96知， ?AK ，由 《機(jī)械 設(shè) 計(jì) 》 P:179 圖 913 知 ?ZK ， 單 排 鏈KWKWPKK ZA 7 4 4ca ????? （ 3）選擇鏈條節(jié)數(shù)和中心距 根據(jù) m in/3 rnkwP ca ?? 及 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 911可選 20A 查表 91 鏈節(jié)距 P=㎜ (4)計(jì)算鏈速， 確定潤滑方式，smpznv / 13 ?? ????? 由 smv /? 和鏈號20A 查圖 94 采用 滴油潤滑 (5)計(jì)算軸向力，有效圓周力為： NvpFe 4 ??? 鏈輪 水 平 布 置 時(shí) 軸 力 系 數(shù) ?FPK 則 周 向 力 為NFKF eFpP ???? 八 、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P： 362表 151選取軸的材料為 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 ， 硬度217~255HBs， 抗拉強(qiáng)度極限 MPaB 640?? ，屈服極限 MPaS 355?? ，彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? ，許用彎曲應(yīng)力 [ 1?? ]=60MPa （ 一 ） 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 求輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n1和轉(zhuǎn)矩 T1 kWP ? ， min/9601 rn ? ， mNT ?? 求作用在齒輪上的力 因 已 知 高 速 級 小 錐 齒 輪 齒 寬 中 點(diǎn) 處 的 分 度 圓 直 徑 為mmdd Rm )(11 ??? ? 則 Nmm 25 1038 6002d2TF3m11t1 ????? 9 a 4 2 5c o st a nFF 1t1r1 ?????? Nos?? 6 i n20t a 4 2 5s i nt a nFF 1t1a1 ?????? N?? 初步確定軸 的最小直徑 NFP ? 15 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153，由于最小直徑處只受扭矩作用 ,取 112A0 ? ，根據(jù) P： 370公式（ 152）于是得 8112nPAd 31130 ??? mm 由圖可知，最小直徑處與聯(lián)軸器相連，考慮到聯(lián)軸器是標(biāo)準(zhǔn)件，故取 mmd 20min ? ▲ 為了使聯(lián)軸器的孔徑與所選的軸直徑 ⅡⅠ ?d 相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca ? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表１４－１，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小， 故取 ?AK ，則： mmNmmNTKT Aca ?????? 5 4 0 0 03 8 6 0 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號，因處于高速級，小功率，選取彈性柱銷聯(lián)軸器，查《設(shè)計(jì)手冊》表 8— 5，選取 LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，型號： LX2聯(lián)軸器，其公稱扭矩為mNTn ??560 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬訂軸上零件的裝配方案 選 用 如 下 圖 所 示 裝 配 方 案 小圓錐齒輪采用懸臂結(jié)構(gòu)，軸裝于套杯內(nèi)，一對圓錐滾子軸承支撐（正裝）。參考工作要求，并根據(jù) mmd 30??ⅣⅢ ，查 《 設(shè)計(jì)手冊 》 表 6－７，?。盎居蜗督M、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30206。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，查《設(shè)計(jì)手冊》表 6－７，取 a值。懸臂長度 mmBDL ?? ，作為懸臂梁的軸的支撐跨距mmABL ?? ， mmCAL ?? 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖 受力簡圖 ： 水平面： 垂直面： mmL 25??ⅢⅡ mmd 30??ⅣⅢ 圓錐滾子 軸承30206 mmL 16??ⅣⅢ mmd 30??ⅥⅤmmL 16??ⅥⅤ mmd 35??ⅤⅣmmL 65??ⅤⅣmmd 25??ⅦⅥmmL 55??ⅦⅥ 17 合成彎矩： 扭矩： 在（ a）圖中：tBZBZtAZ FF FFF ??? 得： NFAZ ? NFBZ ? mmNM Z ?? 702600 在（ b）圖中： mmNFadFaMa m ?????? MaFrF FFFr BY BYAY ???? 得： NFAY ? NFBY ? mmNM Y ?? 19970 載荷 水平面（ a） 垂直面 (b) 支反力 F NF NFnhnh ?? NF NFnvnv ?? 彎矩 M mmNMZ ?? 702600 mmNMY ?? 19970 總彎矩 mmNMMM YZ ???? 730400221 扭矩 mmNT ?? 3860001 18 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 B）的強(qiáng)度，根據(jù)式（ 155）及上表中的數(shù)值，并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P )(730400W)T(M3222121ca??????? M P a?? 前 已選定軸的材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)處理。因此 ][ 1ca ?? ?? ，故非常安全。 m 截面上的彎曲應(yīng)力 5 2 5 9 4 . 7 3 3 . 6 6 11 5 6 2 .5b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 3 38600 1 2 . 3 5 23125T TT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45，調(diào)質(zhì)處理。因 ??， 30 ??，經(jīng)插值后查得 ?? = ?? = 又由課本附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 ? ? ? ? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為? ?11 ??? ??? ?qk = ? ?1 0. 82 1. 88 6 1 1. 72 6? ? ? ? ? ?11 ??? ??? ?qk = ? ?1 4 1 04? ? ? ? 由課本附圖 32查得尺寸系數(shù) ??? ，附圖 33查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 。 2