【正文】 IV= PⅢη2η1==計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩（N參數(shù) 軸名電機(jī)軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸滾筒軸轉(zhuǎn)速r/min970970功率P/kW轉(zhuǎn)矩/n*m傳動(dòng)比11效率 各軸主要參數(shù)驗(yàn)證帶速誤差，適合！五 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算圓錐直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知輸入功率P1=PⅠ=,小齒輪轉(zhuǎn)速為970r/min，齒數(shù)比為u=i1=，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為10年（每年工作365天），兩班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。2）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表101選擇小齒輪材料為40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（2）按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算，即d1≥ （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表106查得材料彈性影響系數(shù)。3）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪:N1=60n2jLh=609701(283658)=109大齒輪：=1084)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1019查得接觸批量壽命系數(shù)KHN1=。mm (2)計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得d1t≥ mm2）計(jì)算圓周速度v3）計(jì)算載荷系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表102查得使用系數(shù)。直齒輪。接觸強(qiáng)度載荷系數(shù):4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：5） 計(jì)算大端模數(shù)m：（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：m≥ （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則，4)確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù):5） 計(jì)算節(jié)圓錐角：；δ2=90176。=176。應(yīng)力校正系數(shù)：YSa1=,YSa2=。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算：m≥ =mm =對(duì)比計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=，算出小齒輪齒數(shù)z1=大齒輪齒數(shù) z2=u這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。圓柱斜齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知：，齒數(shù)比為u=i2=，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為8年（每年工作365天）兩班制，帶式輸送機(jī)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB1009588)3）材料選擇。二者材料硬度差為40HBS。z1=24=96。初選螺旋角 （2）按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即：（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選Kt=。5）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：6） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表107選取齒寬系數(shù)Φd=1。8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：小齒輪:N3=60nIIjLh=601（283658）=108大齒輪:9) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=，KHN2=。3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt。εβ==124tan14176。已知使用系數(shù)KA=1，根據(jù)v=，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=。故載荷系數(shù)K=KAKVKHɑKHβ=1=6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得7） 計(jì)算模數(shù)mnt。K=KAKVKFɑKFβ==2)根據(jù)重合度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1028查得螺旋角影響系數(shù)。4）由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=，KFN2=。應(yīng)力校正系數(shù) YSa1=,YSa2=。大齒輪的數(shù)值大。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d1=。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距 將中心距圓整為200mm。3) 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑4)計(jì)算齒輪寬度 b=Φdd1=1=圓整后取B2=80mm。5)齒頂高 ha=mn(han*+xn)=1=6)齒根高 hf=mn(han*+xn)=(1+)=7)齒頂圓直徑 da1=d1+2ha=+2= da2=d2+2ha=+2=8)齒根圓直徑 df1=d12hf== df2=d22hf==六 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸軸I的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：PI=, nI =970r/min,TI = N圓周力 徑向力 Fr=Ftcosδ1=tan20176。=軸向力 Fa=Ftsinδ1=tan20176。=(2)初步確定軸的最小直徑并選擇聯(lián)軸器先按式152初步估算軸的最小直徑。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KATI，查表141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則:Tca=KATI=m 聯(lián)軸器與軸之間周向定位采用鍵連接，對(duì)直徑d≤100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3%~4%，故dmin=(3%~4%)=~。m。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（如圖所示） 輸入軸軸I(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，ⅠⅡ軸段右端需制出一軸肩，故?、颌蠖蔚闹睆?。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I—II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短些，現(xiàn)取lIII=82mm。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，選用單列圓錐滾子軸承。這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，根據(jù)GB/T 2971994，30210型軸承的安裝尺寸，因此取。圓整，取。右邊軸承右端面采用軸套定位，取。5）軸承端蓋的總寬度為25mm。（3）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表61查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為8mm7mm100mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸。（4）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。mmMH2=4NmmMV2=11246Nmm 輸入軸軸I載荷及彎矩值(5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)載荷圖及上表所示，可判斷出危險(xiǎn)截面，因軸的單向旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版表151查得，故安全。m（1）確定中間軸上各齒輪的力圓柱斜齒輪 Ft2=Ft=圓錐直齒輪 Fr2=Fa= Fa2=Fr=(2)初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表153，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力，故 選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)dIII=dVVI，根據(jù)GB/T 2971994，初選圓錐滾子軸承30308，其尺寸,a=23mm,。安裝小圓柱斜齒輪的寬度B1=85mm，為使其右端能用軸套定位，