【正文】 ，初選螺旋角 14?? 按齒面接觸強度設計，按計算式試算即 ? ?3 2112 1t HEtdHkT ZZudu??????? ??? ?? （ 1）確定公式內的各計算數值 ①試選 ? ，由圖 1026 1 ?? ? ， 2 ?? ? 則有 12 ? ? ?? ? ?? ? ? ②小齒輪傳遞轉矩 1 N m? ③查圖 1030可選取區(qū)域系數 ? 查表 107可選取齒寬系數 1d?? ④查表 106可得材料的彈性影響系數 MP? 。 ⑥按計算式計算應力循環(huán)次數 ? ? 8116 0 6 0 5 7 6 1 2 8 3 0 0 5 8 .2 9 4 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8 82 8 .2 9 4 1 0 1 .9 5 1 04 .2 4 3N ?? ? ? ⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數 1 ? ， 2 ? 。 ③ 查 圖 可 選 取 區(qū) 域 系 數 ? ， 3 ?? ? ， 4 ?? ? 則有3439。 ⑤查表取齒形系數 1 ? ， 2 ? 。 ⑦查圖可取彎曲疲勞壽命系數 1 ? ， 2 ? 。 （ 2）設計計算 3 222 2 . 0 2 2 8 7 . 5 4 2 1 0 0 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 1 . 9 7 91 2 0 1 . 5 8 6nm m m? ? ? ? ?? ? ??? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，故取 2nm mm? ，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 1 mm? 來計算應有的齒數，于是有 11 c o s 5 5 . 0 4 6 c o s 1 4 2 6 . 7 0 52ndZ m ? ?? ? ? 取 1 27Z? ，則 2 1 1 27 115Z i Z? ? ? ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 ? ? ? ?12 2 7 1 1 5 2 1 4 6 . 3 4 72 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m?? ? ?? ? ?? 將中心距圓整為 147a mm? 。 因 ? 值改變不多，故參數 ?? 、 k? 、 HZ 等不必修正。 22 1 1 5 2 2 3 8 . 0 9 9c o s c o s 1 4 . 9 8 6nZmd m m? ?? ? ?。 二、低速級齒輪 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數 （ 1） 按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。 （ 3）材料選擇，在同一減速器各級小齒輪 (或大齒輪 )的材料，沒有特殊情況，應 選用相同牌號，以減少材料品種和工藝要求，故查表可選擇小齒輪材料為 40Cr (調質 )，硬度為 52HRC；大齒輪材料為 45鋼 (調質 )，硬度為 45HRC. （ 4）選小齒輪齒數 3 23Z? ，大齒輪齒數 4 23 1 24 70Z ? ? ? ? （ 5）選取螺旋角，初選螺旋角 14?? 按齒面接觸強度設計，按計算式試算即 ? ?3 2232 39。 39。t HEt dHkT ZZudu??????? ??? ?? （ 1）確定公式內的各計算數值 ①試選 ? ②小齒輪傳遞轉矩 2 N m? ③查表 107 可選取齒寬系數 1d??, 查圖 1026 可選取區(qū)域系數 ? ， 3 ?? ? ， 4 ?? ? 則有 34 35??? ? ?? ? ? ④查表可得材料的彈性影響系數 MP? 。 ⑥按計算式計算應力循環(huán)次數 ? ? 83260 60 13 5. 75 3 1 2 8 30 0 5 1. 95 5 10hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8 74 1 .9 5 5 1 0 6 .4 5 0 1 03 .0 3 1N ?? ? ? ⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數 3 ? ， 4 ? 。 6 6 0 . 522HHHa MP??? ? ?? ? ? （ 2）計算相關數值 ①試算小齒輪分度圓直徑 1td ，由計算公式得 3 2532 67 10 31 33 18 76 .84 81 7 31 66 td mm? ? ? ???? ? ? ?????? ②計算圓周速度 32 7 6 .8 4 8 1 3 5 .7 5 339。b 及模數 39。 1 8 8dtb d m m? ? ? ? ? 33c o s 7 6 . 8 4 8 c o s 1 439。 2 .2 5 39。 7 6 .8 4 8 1 0 .5 439。?? 12 339。 m s? ， 7 級精度，查表可得動載系數 39。 ? ? ， 39。 39。 39。 39。 2 . 0 7 57 6 . 8 4 8 8 3 . 8 0 41 . 6t tkd d m mk? ? ? ? ⑦計算模數 39。 3 . 5 3 523n dm m mZ ? ?? ? ? 按齒根彎曲強度設計， 按計算式試算即 ? ?3 22232 39。 c os39。39。 39。 39。 ?? ? ，查圖可得螺旋角影響系數 39。 ③計算當量齒數 33 3323 2 5 . 1 7 8c o s c o s 1 4V ZZ ?? ? ? 44 3370 7 6 . 6 2 8c o s c o s 1 4V ZZ ?? ? ? ④查表可取齒形系數 3 ? ， 4 ? 。 (線性插值法 ) ⑥查圖可得 小齒輪的彎曲疲勞強度極限 3 500FE aMP? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 4 380FE aMP? ? 。 ⑧計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 ? ，按計算式計算 ? ? 333 0 . 9 0 5 0 0 3 2 1 . 4 2 91 . 4F N F EFak MPS?? ?? ? ? ? ? 444 0 . 9 3 3 8 0 2 5 2 . 4 2 91 . 4F N F Ek MPS?? ?? ? ? ⑨計算大、小齒輪的 ? ?39。 （ 2）設計計算 3 222 1 . 5 5 6 3 5 6 . 6 9 5 1 0 0 0 0 0 . 8 8 c o s 1 439。3nm mm? ，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 3 mm? 來計算應有的齒數，于是有 33 c o s 8 3 . 8 0 4 c o s 1 4 2 7 . 1 0 53ndZ m ? ?? ? ? 取 3 26Z ? ，則 4 2 3 28 8 85Z i Z? ? ? ? ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 ? ? ? ?34 39。 1 7 4 . 6 8 92 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m?? ? ?? ? ?? 將中心距圓整為 39。 14 （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?34 39。 a r c c o s a r c c o s 1 4 . 4 0 32 39。 因 39。?? 、 39。HZ 等不必修正。 2 8 3 8 6 . 7 2 6c o s 39。 44 39。 c o s 1 4 . 4 0 3nZmd m m? ?? ? ?。 1 6 6db d m m? ? ? ? ? 圓整后取 3 90B mm? ， 4 95B mm? 。 4 1 nr e t eF F N??? ? ? ? ? ta n 33 98 ta n 13 .7 84 6ae teF F N?? ? ? ?。 計算軸的最小直徑，查表可取 0 112A? 3 31m i n 015 . 2 81 1 2 2 3 . 4 4576Pd A m mn? ? ? ? 應該設計成齒輪軸，軸的最小直徑顯然是安裝連接大帶輪處，為使 dⅠ Ⅱ　 與帶 15 輪相配合，且對于直徑 100d mm? 的軸有一個鍵槽時，應增大 5%7%，然后將軸徑圓整。 擬定軸上零件的裝配草圖方案 (見下圖 ) 根據 軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度 （ 1）根據前面設計知大帶輪的轂長為 93mm,故取 90L mm???? ? ，為滿足大帶輪的定位要求，則其右側有一軸肩，故取 32d mm?????? ? ，根據裝配關系，定35L mm?????? ? （ 2）初選流動軸承 7307AC，則其尺寸為 35 80 21d D B m m m m m m? ? ? ? ?，故 35d m m d????? ? ? ????????， ?????? 段 擋 油 環(huán) 取 其 長 為 , 則 mm?????? ? 。 （ 4）齒面和箱體內壁取 a=16mm,軸承距箱體內壁的距離取 s=8mm,故右側擋油環(huán)的長度為 19mm,則 42L mm??????? ? （ 5）計算可得 1 2 3104 .5 , 151 , 50. 5L m m L m m L m m? ? ?、 （ 6）大帶輪與軸的周向定位采用普通平鍵 C 型連接，其尺寸為10 8 80b h L mm mm mm? ? ? ? ?,大帶輪與軸的配合為 76Hr ，流動軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為 m6. 求兩軸承所受的徑向載荷 1rF 和 2rF 帶傳動有壓軸力 PF (過軸線，水平方向 )， 1614PFN? 。 6 0 5 7 6 2 8 3 0 0 53 2 1 0 . 9 3 4 2 4 9 9 3 . 11 0 1 0h rnLC P N C? ? ? ? ?? ? ? ? ? 18 故 7307AC 符合要求?，F(xiàn)將計 21 算出的截面 C 處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 表 3 載荷 水平面 H 垂直面 V 支持力F 1 2545rHFN? 2 853rHFN? 1 1824rVFN? 2 2163rVFN? 彎矩 M 128803HM N mm?? 1 85765VM N mm?? 2 101523VM N mm?? 總彎矩 2 2 2 211 1 2 8 8 0 3 8 5 7 6 5 1 5 4 7 4 5HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 2 2 2 222 1 2 8 8 0 3 1 0 1 5 2 3 1 6 4 0 0 3HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 扭矩 T 1 87542T N mm?? 按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核 時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 (即危險截面 B )的強度。 1鍵的選擇和校核 高速軸上與大帶輪相配合的軸上選擇鍵連接，由于大帶輪在軸端部，故選用單圓頭平鍵（ C型） 根據 35d mm? ，從表 61中查得鍵的截面尺寸為：寬度： 10 ,b mm? 高度：8h mm? ,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為： 80L mm? 鍵、軸承和輪轂材料都為鋼查表可得 ? ? 120 ~ 150PaMP? ? 22 取其平均植， ? ? 135PaMP? ? 鍵的工作長度 8 0 5 7 52bl L m m? ? ? ? ? 鍵和輪轂鍵槽的接觸高度 8 4k h mm? ? ? ? 則 ? ?42 2 8 . 7 5 4 1 0 1 7 . 04 7 5 3 5P a PT MPk ld????? ? ? ???，故合適。 二、中間軸的設計 求作用在齒輪上的力 因為高速軸的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的 teF 、 reF 、 aeF都是作用力與反作用力的關系，則大齒輪上所受的力為 1 3398teFN? 1 1275reFN? 1 846aeFN? 中速軸小齒輪上的三個力分別為 2 3944teFN? 2 1482reFN? 2 1013aeFN? 選取材料 可選軸的材料為 45 鋼，調質處理。故取 40d mm?Ⅰ Ⅱ　 。 V VI? 段軸長略短與其齒輪轂長，又轂長為55mm ，故取 51 .V VIL mm? ? V 、 VI 、 VII 各有一定位軸肩，故依次可取 6 0 , 5 2 , 4 6 .I V V V V I V I V I Id m m d m m d m m? ? ?? ? ? （ 4）計算可得 1 2 , 83 , 55 .L mm L mm L mm? ? ? 軸上零件的周向定位 低速級大齒輪的軸采用普通平鍵 A型連接。 求兩軸承所 受的徑向載荷 1rF 和 2rF 將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系 圖一 圖二 24 圖三 求兩軸承的計算軸向力 1aF 和 2aF 由齒輪中計算得， 1211 28 , 16 29r v r vF N F N?? 1211 18 , 16 64r H r HF N F N?? 1 1 12 2 2 21 1 2 8 1 6 2 9 1 5 8 8r r V r HF F F N? ? ? ? ? 2 2 22 2 2 21