【正文】 K= KA ? KV ? K? ? K? = 4)校正并確定模數(shù) mn mn = 3 ktkmnt= 3 = 取 mn =4mm c)計算齒輪傳動幾何尺寸 畢業(yè)設計（論文）報告 15 1）中心距 a a=12()2 cosnm zz? ? = 2) 螺旋角 ? 12()a rc c o s nam z zz? ?? =? 3) 齒輪分度圓直徑 d1 = 1cosnmz?= d2 = 2cosnmz?= 4) 齒寬 b=? d ? d1 =?= b2 =90mm b1 = b2 +(5— 10)=100mm 校核齒面接觸疲勞強度 ? H = 12121HE K T uZ Z Z Z b d u?? ?? ? ? ? 確定上公式各參數(shù)值 1) ? 1limH =? 2limH =1200 Mpa 2) K 1HN = K 2HN = 3)計算許用接觸應力 取 SH =1 畢業(yè)設計（論文）報告 16 ? ?1H? =K 1HN ? ? 1limH / SH =?1200/1=1080Mpa ? ?2H? =K 2HN ? ? 2limH / SH =?1200/1=1104Mpa ? ?H? =(? ?1H? +? ?2H? )/2=1092Mpa 4)節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 5)重合度系數(shù) Z? = 6)螺旋角系數(shù) Z? = cos? = 7)材料系數(shù) ZE = Mpa 8)校核 ? H = ? ? ? ? 857 2 ????? = Mpa ? ?H? =1092Mpa 第二級傳動齒輪設計 主要參數(shù) 大小齒輪均采用 20CrMnTi，經滲碳淬火，齒面硬度為 58～62HRC， 7 級 Z3 =25， Z4 =88，φ d = ,β =13? 按齒根彎曲疲勞強度設計 a) 確定 Mnt ? ?321212FSaFadYYzYYC O SKT??? ?? ?? 1)載荷系數(shù) K= 2)小齒輪傳遞的轉矩 畢業(yè)設計（論文）報告 17 T2 =? m 3)大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ? 1limF =? 2limF =460Mpa 4)應力循環(huán)次數(shù) N1 =?108 , N2 =? 108 5)彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN =, K 2FN = 6)取彎曲疲勞安全系數(shù) SF =，應力修正系數(shù) Yst =2，則 ? ?1F? = 1 lim 1FN F stFkyS? = Mpa ? ?2F? = 2 lim 2FN F stFkyS? = 7)查取齒型系數(shù)和應力校正系數(shù) Z1V =1 3Z COS? = Z2V =2 3Z COS? = 查表得 Y 1Fa =， 2Fa = , Y 1Sa =， Y 2Sa = 8)計算大小齒輪的 []Fa SaFyy?? 并加以比較 因為 1 1 2 212[ ] [ ]F a Sa F a SaFFy y y y? ??? 故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計。 按齒根彎曲疲勞強度設計 a) 確定 Mnt ? ?3 21212FSaFadYYzYYC O SKT??? ?? ?? 1)載荷系數(shù) K= 2)小齒輪傳遞的轉矩 T3 =7528260 N? m 3)大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ? 1limF =? 2limF =460Mpa 4)應力循環(huán)次數(shù) N1 =?108 , N2 =?107 5)彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN =, K 2FN = 6)取彎曲疲勞安全系數(shù) SF =，應力修正系數(shù) Yst =2，則 ? ?1F? = 1 lim 1FN F st FkyS? = Mpa ? ?2F? = 2 lim 2FN F stFkyS? = Mpa 7)查取齒型系數(shù)和應力校正系數(shù) Z1V =1 3Z COS? = Z2V =2 3Z COS? = 查表得 Y 1Fa = ,Y 2Fa = , Y 1Sa =, Y 2Sa = 畢業(yè)設計（論文）報告 21 8)計算大小齒輪的 []Fa SaFyy?? 并加以比較 1 1 2 212[ ] [ ]Fa Sa Fa SaFFy y y y? ??? 故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計 9)重合度系數(shù) Y? 及螺旋角系數(shù) Y? Y? = Y? = b)設計計算 1) 計算齒輪模數(shù) Mnt = 2)圓周速度 : v=?? cos100060 11?? nZM nt=3)計算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) KA =，傳動載荷系數(shù) KV =1， 齒間載荷分配系數(shù)K? =, 齒向載荷分布系數(shù) K? = K= KA ? KV ? K? ? K? = 4)校正并確定模數(shù) mn mn = 3 ktkmnt= 3 = 取 mn =6mm c)計算齒輪傳動幾何尺寸 畢業(yè)設計（論文）報告 22 1)中心距 a a=12()2 cosnm zz? ? = 2) 螺旋角 ? 12()a rc c o s nam z zz? ?? =? 3) 齒輪分度圓直徑 d5 = 1cosnmz? = d6 = 2cosnmz?=406mm 4) 齒寬 b=? d ? d5 = b6 =138mm b5 = b6 +(5— 10)=148mm 校核齒面接觸疲勞強度 ? H = 12121HE K T uZ Z Z Z b d u?? ?? ? ? ? 確定上公式各參數(shù)值 1) ? 1limH =? 2limH =1500 Mpa 2) K 1HN = ， K 2HN = 3)計算許用接觸應力 取 SH =1 畢業(yè)設計（論文）報告 23 ? ?1H? =K 1HN ? ? 1limH / SH =?1500/1=1455Mpa ? ?2H? =K 2HN ? ? 2limH / SH =?1500/1=1470Mpa ? ?H? =(? ?1H? +? ?2H? )/2= 4)節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 5)重合度系數(shù) Z? = 6)螺旋角系數(shù) Z? = cos? = 7)材料系數(shù) ZE = Mpa 8)校核 ? H ? ? ?H? ? H =? ? ?H? = 4 軸的設計 Ⅰ軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結構，軸的材料及熱處理和齒輪的材 料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經滲碳淬火。 2) 軸上轉矩 T1 = N? m 畢業(yè)設計（論文）報告 24 3)軸的結構簡圖如下圖所示： 圖 41 d67 =dmin0 =53 mm, d56 = d67 +2=55 mm, d45 = d56 +10=65 mm, d23 = d45 =65 mm, d12 = d56 =55 mm, L67 =82 mm, L56 =210 mm, L45 =242 mm L23 =8 mm, L12 =T=29 mm(T為軸承寬度 ) 查軸承樣本，選用型號為 30311 單列圓錐滾子軸承，其內徑 d=55 mm，外徑 D=120mm 4)軸的受力分析如下圖 圖 42 Lac =21 L12 + L23 +21 L34 = mm 畢業(yè)設計（論文）報告 25 Lbc =21L34 + L45 +21T= mm 5) 軸的校核 F1t =112dT =16701 N F1r = F1t tan? n /cos? =6239N F1a = F1t tan? =3856N Rbx = F1t ? Lac /Lab =3195N Rax =13506 N Ma=?105 N? mm Ray =(F1r Lbc F1a 21? d1 )/ Lab =5640 N Rby = 689 N MH =979185 M1y = Ray ? Lac =408900 N? mm M2y = Rby ? Lbc = N? mm M1 =1061133 N? mm M2 =995688 N? mm T1 =?103 N? mm ? = Mca = ? ?2112 )( TM ?? =1175165 N? mm ca? = Mca /ω＜ [ 1?? ]=90Mpa 滿足要求 畢業(yè)設計（論文）報告 26 圖 43 Ⅱ軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結構，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經滲碳淬火。故這些都屬于危險截面，應進行彎扭合成強度校核。 Ⅲ軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結構，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經滲碳淬火。 4)軸的受力分析如下圖 圖 48 Lac =21 L12 + L23 +21 L34 = Lcd =21 L34 +21 L45 = mm Lbd =21 L45 +( L56 T)+21 T=170 mm 5) 軸的校核 F4t =432dT =41678N F4r = F4t tan? n /cos? =15569 N F4a = F4t tan? =9622N 畢業(yè)設計（論文）報告 32 F5t =532dT =97770 N F5r = F5t tan? n /cos? =36521 N F5a = F5t tan? =22572 N Rax =( F5t ? Lbc + F4t ? Lbd ) /Lab =91641 N Rbx =( F5t ? Lac + F4t ? Lad ) /Lab =47807 N Mcx = Rax ? Lac =948484 N? mm Mdx = Rbx ? Lbd =8127190 N? mm Ray =abbdrabcraLLFdFLFdF ??????? 444555 2121 =16516 N Rby =abacraaadrLLFdFdFLF 544554 2121 ????? =4436 N M 1cy =Ray ? Lac =1709406 N? mm M 2cy = Rby ? Lbc F4r ? Lcd =1736694 N? mm M 1dy = Rby ? Lbd =754120 N? mm M 2dy = Ray ? Lad + F5r ? Lcd =272170N? mm M1c = 212 cycx MM ?=1954915 N? mm M2c = 222 cycx MM ?=1978820 N? mm M1d = 212 dydx MM ?=8162102 N? mm M2d = 222 dydx MM ?=8131746 N? mm 畢業(yè)設計（論文）報告 33 圖 49 d）齒輪軸的彎扭合成強度校核 根據軸的結構尺寸及彎矩圖，轉矩圖，截面 C 處的彎矩最大，且有齒輪配合引起的應力集中；截面 D 處的彎矩較大，且有齒輪配合引起的應力集中?？紤]啟、停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，α =, Mca = ? ?2112 )( TM ?? =9328601 N? mm ca? = Mca /W＜ [ 1?? ]=90Mpa 滿足要求。 2) 軸上轉矩 T1 = N? m 3)軸的結構簡圖如下圖所示： 圖 410 d12 = dmin0 =140mm, d23 = d56 = d12 +10=150mm,d34 = d23 +2? (— )= （ — ） mm,這里取 d34 =175mm, d45 = d56 +10=160 mm L 12 =370mm, L 23 =269mm,