【正文】 式 1017得 ? ?t F a SaFFnK F Y Y Ybm ??????? （ 1）確定計算參數(shù) 1） 計算載荷系數(shù) 1 1 .1 1 .2 1 .2 8 1 .6 9A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2） 根據(jù)縱向重合度 ?? ? ，由參考文獻【 2】圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ? ? 3） 計算當(dāng)量齒數(shù) 11 25 2 7 .3 7c o s c o s 1 4v ZZ ?? ? ? 22 86 9 4 .1 4c o s c o s 1 4v ZZ ?? ? ? 4） 查取齒形系數(shù) 由參考文獻【 2】表 105查得 1 ? ， 2 ? 5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻【 2】表 105查得 1 ? ， 2 ? 6） 由參考文獻【 2】圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2 380FE MPa? ? 7） 由參考文獻【 2】圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? , 2 ? 8） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ? ? 111 0 .8 6 5 0 0 3 0 7 .1 41 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 .8 9 3 8 0 2 4 1 .5 71 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 8 頁 共 43 頁 9） 計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 ? ?111 2 .5 5 1 .6 1 0 .0 1 3 3 6 73 0 7 .1 4F a S aFYY? ??? ? ?222 2 .1 9 1 .7 8 5 0 .0 1 6 1 8 22 4 1 .5 7F a S aFYY? ??? 大齒輪的數(shù)值較大 10） 校核計算 42322 1 . 6 9 0 . 8 9 3 . 3 4 1 0 c o s 1 4 0 . 0 1 6 1 8 2 1 . 1 51 2 5 1 . 6 2nm m m m m? ? ? ? ?? ? ??? nm 取 11 c o s 4 1 .1 3 c o s 1 4 3 1 .9 31 .2 5ndZ m ? ?? ? ? 取 1 32Z? ，則 21 4 32 111Z uZ? ? ? ? （ 2）計算幾何尺寸 1）計算中心距 ? ? ? ?12 3 2 1 1 1 1 .2 5 9 2 .1 12 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m m m?? ? ?? ? ?? 將中心距圓整為 93mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?12 3 1 1 1 1 1 . 2 5a r c ta n a r c ta n 1 3 . 7 22 2 9 2nZ Z ma? ? ? ?? ? ?? 1 4 1 3 .7 2 1 0 0 % 3 .7 2 %14? ??，故螺旋角值改變不大，故參數(shù)不必修正。 設(shè)計的是閉式齒輪傳動，為使結(jié)構(gòu)緊湊 由參考文獻【 2】 P191 表 10－ 1 選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì) )HBS=241286，大齒輪材料為 45 鋼 (調(diào)質(zhì) )HBS=217255。 （二）設(shè)計計算 按保證齒根彎曲疲勞強度及保證齒面接觸疲勞強度兩準則進行計算。 1） 試選 ? 2） 由參考文獻【 2】圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ? 3） 由參考文獻【 2】圖 1026查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? 則 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 4） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 6 6 533 39 .5 5 1 0 9 .5 5 1 0 4 .8 1 .1 1 0 .4 1 8 .6pT N m mn? ??? ? ? ? 5） 由參考文獻【 2】表 107選取齒寬系數(shù) 1d?? 6）由參考文獻【 2】表 106查得材料的彈性影響系數(shù) 1/ MPa? 7） 由參考文獻【 2】圖 1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim1 600H MPa? ? ；重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 11 頁 共 43 頁 大齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 2 550H MPa? ? 。 3）計算大小齒輪的分度圓直徑 33 2 9 2 5 9 .8 0c o s c o s 1 4 .0 9nZmd m m m m? ?? ? ? 44 1 0 0 2 2 0 6 .2 0c o s c o s 1 4 .0 9nZmd m m m m? ?? ? ? 4）計算齒輪寬度 3 1 d m m m m?? ? ? ? 圓整后 B2=60mm， B1=65mm 由于該減速器為同軸式，故高速級中心距和低速級中心距應(yīng)該相等，由因為低速級所受載荷較大所以以低速級中心距為準，故 12133a a mm?? ，因為高速級齒輪面為軟齒面，故要保持高速級模數(shù)不變，計算低速級幾何尺寸 （ 1） 計算小齒輪齒數(shù) ? ? ?1212 1332 c o sZ Z m na a m m??? ? ? 11 2 c o s 2 c o s 1 4 4 6 .5 04 .4 4 4 .4 4 1 .2 5naZ m ? ?? ? ?? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 14 頁 共 43 頁 2 159 .96Z ? ? ? （ 2） 修正螺旋角 ? ? ? ?12 4 7 1 6 0 1 . 2 5a r c ta n a r c ta n 1 3 . 4 12 2 1 3 3nZ Z ma? ? ? ?? ? ?? 1 4 1 3 .4 1 1 0 0 % 4 .2 %14? ??，故螺旋角值改變不大，故參數(shù)不必修正。 mind ，查 參考文獻【 2】 表 153， 115C? 電機軸 mmmmnpCd 33 11mi n ???? Ⅰ軸 mmmmnpCd 33 11mi n ???? Ⅱ軸 mmmmnpCd 33 11m in ???? Ⅲ軸 mmmmnpCd 33 11m in ???? 卷筒軸 mmmmnpCd 33 11m in ???? ，查出其安裝尺寸，查參考文獻【 5】表 124，電機軸的直徑為 38mm，軸身長度為 80mm，中心高為 132mm。 4.Ⅰ軸 1)因為Ⅰ軸和電機軸用聯(lián)軸器連接，所以Ⅰ軸直徑也為 38mm。 3 ）確定減速器 Ⅰ軸的軸伸處的直徑 32d mm? 。 3 ） 確 定 減 速 器 Ⅲ 軸 的 軸 伸 處 的 直 徑 40d mm? 。 1） 確定各軸段的直徑 （ 1）半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 60mm， 3 2 4 3 6d m m m m? ? ?因為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸的右端需要制出一軸肩。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度是 60mm，為了保證軸端擋圈壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故該軸段的長度應(yīng)比轂孔長度短一些故該軸段的長度為 58mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與半聯(lián)軸器的右端面件的距離為 30mm，故裝有軸承段長度取 50mm。 所以第三段軸長 42mm。 （ 6）軸上零件的軸向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。同時為了保證齒輪與軸配合由良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ，同樣半聯(lián)軸器與軸的連接選用平鍵10 8 56b h l mm mm mm? ? ? ? ?，半聯(lián)軸器與軸的配合為 76Hk ，滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 綜上所述： Ⅰ軸各段的直徑 第一段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 1 32d mm? 第二段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 2 36d mm? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 18 頁 共 43 頁 第三段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 3 40d mm? 第四段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 4 45d mm? 第五段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 5 54d mm? 第六段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 6 40d mm? Ⅰ軸各段的長度 第一段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 1 58a mm? 第二段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 2 52a mm? 第三段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 3 42a mm? 第四段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 4 68a mm? 第五段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 5 8a mm? 第六段：根據(jù)前面的設(shè)計，取 6 30a mm? Ⅰ軸的強度進行校核 1）求Ⅰ軸上齒輪的 3個分力，繪出Ⅰ軸的空間受力圖 （ 1）Ⅰ軸上轉(zhuǎn)矩 T,由前面的結(jié)論可知 43. 31 10T N mm?? （ 2）作用在齒輪上的力 圓周力 tF 42 2 3 .3 1 1 0 10966 0 .4 0t TFNd ??? ? ? 徑向力 rF ta n 1 0 9 6 ta n 2 0 410c o s c o s 1 3 .4 1tnr FaFN? ?? ? ? 軸向力 ?F ta n 10 96 ta n 13 .4 1 26 1atF F N?? ? ? ? （ 3）求支座反力 ①求水平面的支座反力 0AM ?? 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 19 頁 共 43 頁 ? ?27 0 7 0 5 9 0r NHFF? ? ? ? ? ? 由此可得： 2 ? 0BM ?? ? ?15 9 7 0 5 9 0r NHFF? ? ? ? ? ? 由此可得： 1 ? 校核 ? ?0Y 12 4 1 0 2 2 2 .4 8 1 8 7 .5 2 0r N H N HF F F? ? ? ? ? ? 水平面支座反力計算無誤 ②求豎直面的支座反力 0AM ?? ? ?270 78 87 .2 70 59 0t NVFF? ? ? ? ? ? ? 由此可得： 2 ? 0BM ?? ? ?159 78 87 .2 70 59 0t NVFF? ? ? ? ? ? ? 由此可得： 1 ? 校核 ? ?0Z 12 6 5 5 .8 3 4 4 0 .1 7 1 0 9 6 0N V N V tF F F? ? ? ? ? ? 豎直面支座反力計算無誤 3）作彎矩圖 ①豎直面彎矩 HM? C截面 2 59 131 C N HM F N m m? ? ? ②水平面彎矩 VM? C截面左側(cè)： 11 70 308 11. 9V N VM F N m m? ? ? C截面右側(cè)： 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 20 頁 共 43 頁 22 59 386 N VM F N m m? ? ? ③作合成彎矩圖 C截面左側(cè)： 2 2 2 211 1 3 1 2 6 .3 2 3 0 8 1 1 .9 3 3 4 9 1 .4HCVM M M N m m? ? ? ? ? C截面右側(cè)： 2 2 2 212 1 3 1 2 6 .3 3 8 6 9 3 .9 7 4 0 8 5 9 .8HCVM M M N m m? ? ? ? ? 表 31Ⅰ軸的受力情況彎矩及扭矩情況 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 1 ?2 ? 1 ?2 ? 彎矩 N mm? 1 N mm?2 7VM N mm? 總彎矩 1 N mm? 1 N mm? 扭矩 43. 31 10T N mm?? （ 4）作扭矩圖 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 21 頁 共 43 頁 （ 5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 該軸上承受最大彎矩和扭矩的截面為 C截面。因此， ? ?1 70ca M Pa?????，故該軸安全。 2） 確定各軸段的直徑 重慶交通大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 第 22 頁 共 43 頁 （ 1）半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 84mm， 4 0 5 4 5d m m m m? ? ?因為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸的右端需要制出一軸肩。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度是 84mm，為了保證軸端擋圈壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故該軸段的長度應(yīng)比轂孔長度短一些故該軸段的長度為 82mm。 （ 3）取安裝齒輪處軸段直徑為 55mm，齒輪的左端與右端軸承之間采用套筒定位，一直齒輪輪轂的 寬度為 60mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 57mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 7 7 55 5h l mm mm? ? ? ?，故軸肩處的直徑為 65mm，軸環(huán)寬度為 1. 4 1. 4 5 7d h mm mm? ? ? ?，取 8mm，故軸肩的長度為 8mm. （ 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm。 （ 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為 16mm，考慮到箱體的鑄造 誤差，在確定滾動軸承位置是，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離取 8mm，已知滾動軸承寬度為 18mm。 至此，已初步確定了第六段的長度 32mm。按第四段軸直徑為 55