【正文】 ??sasaYY 21 ??FNFNK M p aF ][ 1 ??M p aF ][ 2 ?? 14 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 因?yàn)榇簖X輪的? ?FaSaFYY?大于小齒輪的，所以取 ][ ?F saFaYY? 2)試計(jì)算齒輪模數(shù) ? ?3 2121n (c os2 ）FSaFaFtt YYZYYTKm ?? ???? ?? 14c 2 2 ??? ??????? 3）調(diào)整齒輪模數(shù) （ 1）圓周速度 v mmmd nt o s/Z 11 ?? ? smndv / 0 0 060 11 ??? ? （ 2）齒寬 b mmdb d ?? ? （ 3）齒高與齒寬之比 b/h mmmmmchh ntnan 3 5 4 )()2( ** ??????? 5 ??hb 4）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) FK （ 1）由表 102 查得 1?AK ，根據(jù) smv /? ,7級(jí)精度，由圖 108查得 ?vK （ 2）由圓周力 NdTF t 3111 ??? ][ ?F saFaYY? mmmnt ? mmb ? ?hb 1?AK ?vK smv /? 15 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 mmNmmNbFK tA /1 0 0/?? 查 103，得 ??K （ 3）由表 104 用 插值法查得 ??H ，結(jié)合?hb ，查圖 1013，得 ??FK ?????? ?? FFVAF KKKKK 由式（ 1013）可得實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) mmKKmmFtFntn 33 ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取 m=, 為 同 時(shí) 滿 足 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 ，mmd ? ?? nmdZ ? , 261?Z ,10426412 ???? uZZ 4）幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算中心距 ? ? ? ? mmmzza n o s2 o s2 21 ??? ????? ? 考慮模數(shù)從 增大圓整至 ，為此將中心距減小圓整為 100mm。 2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 1011）進(jìn)行試算即 ? ?3223 12 ??????????HHEdHtt ZZZuuTKd ?? ?， 334 ??ZZu 1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值： (1) 試選載荷系數(shù) 。t a n( t a n)39。 MPaH 551][ ?? mmd t ? smv /? mmb ? 1?AK ?V ?? 19 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 （ 4）查表 104 用插值法查的 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， ?? ，則載荷系數(shù)為： ?????? ?? HHVAH KKKK 由式（ 1012），可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑： mmKKdHtHt 3311 ???? (5)計(jì)算模數(shù) mmzdm 9 9 ??? 3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： ? ?3 232 (2 ）F SaFaFtnt YYZ YTKm ??? ? ?? 1) 確定公式的各計(jì)算數(shù)值： （ 1）試取 ?FtK （ 2）由式（ 105)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) ?Y 6 8 ??? ?? ?Y (3)計(jì)算][ FsAFaYY? 查圖 1017，得齒形系數(shù) .2 3 , 43 ?? FaFa YY 由圖 1018 查的應(yīng)力修正系數(shù) .7 5 , 43 ?? sasa YY ?? ?H ? mmm ? ?FtK ??Y ??FaFaYY ??sasaYY 20 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 由圖 1024c 查 得 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限1 500FE aMP? ?，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE aMP? ?；由圖 1022 查得 , 21 ?? FNFN K (4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由（ 1014）得 M p aSK FFNF ][ 3l i m33 ???? ?? M p aSK FFNF 7 1 4 4 3 8 ][ 4l i m44 ???? ?? (5)計(jì)算大小齒輪的? ?FaSaFYY?并加以比較 0 1 3 1 4 ][ 1 11 ???F saFa YY ? 0 1 5 1 4 ][ 2 22 ???F saFa YY ? 因?yàn)榇簖X輪的? ?FaSaFYY?大于小齒輪的，所以取 ][ ?F saFaYY? 2）試計(jì)算模數(shù) ? ?3 232n (2 ）F SaFaFtt YYZ YTKm ??? ? ?? mm8 15 6 37 31 2 ??? ???? 21 ??FNFNK ][ ?F saFaYY?mmm t ? 21 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3)調(diào)整齒輪模數(shù) (1)圓周速度 v mmmd nt 33 ?? smndv /8 5 0 0 060 23 ??? ? （ 2）齒寬 b mmdb d ?? ? （ 3）齒高與齒寬之比 b/h mmmmmchh ntnan )()2( ** ??????? ?hb 4)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) FK （ 1）由表 102 查得 1?AK ，根據(jù) smv /? ,7級(jí)精度，由圖 108查得 ?vK （ 2）由圓周力 NdTF t 3323 100 6 ??? ， mmNmmNbFK tA /100/134/1 ?? ，查 103，得 ??K （ 3）由表 104 用 插值法查得 ??H ，結(jié)合?hb ，查圖 1013，得 ??FK ?????? ?? FFVAF KKKKK 由式（ 1013）可得實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) mmKKmmFtFntn 33 ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取 mmd ?smv /? mmb ? mmh ? ?hb 1?AK ?vK ??K ??H ??FK ?FK mmmn ? 22 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 m=,為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度， mmd ? ，即?? nmdZ ，取 283?Z ，則 8428334 ???? uZZ 。 20 20 20 20 d（ mm） 70 210 b (mm) 45 40 75 70 β176。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1，查課本 351 頁(yè)表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化中等，故取 KA=，則 mmNmmNT ca .6 4 9 4 6 1 1 ??? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩條件，查手冊(cè)，選用 YL4 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 ，孔徑為 18mm，故取 NFt .61787?NFr 746? NFa ? mmd in ? mmNTca .64943? 24 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 d17=18mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)為 44mm，半聯(lián)軸器與軸配合的孔長(zhǎng)度為 l17=42mm。如下圖 圖 高速軸 (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 15 段與 11 段安裝軸承，取 h=2mm，則得到 d15=d16+2h=25mm。因軸承同時(shí) 受到徑向力和軸向力的作用，故查手冊(cè)得選取軸承型號(hào)為 30205，其參數(shù)如下表所示：（ mm） 表 軸承參數(shù) 所以 l11=l15=B=15mm。 根據(jù) 高 速軸 齒 輪厚 度為 mmB 451 ? ， 所以l13=B1=45m d D T B C rC orC 許用轉(zhuǎn)速 e Y 25 52 16.25 15 13 kw 37kw 9000r/min 0.37 1.6 mmB 451 ? 25 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 取軸承端的軸肩高度 mmh 3? ， d12=d14=31mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。根據(jù) d17=18mm，l17=42mm，由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 61，取用普通平鍵，其具體參數(shù)為： mmmmmmlhb 3266 ????? 為了保證半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，選擇配合為66KH 。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 由課本表 152，取軸端倒角為 ?? 。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，如下所示?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面 c 處的 MH、 Mv、及 M 的值列于下表。根據(jù)式（ 155）及上 表中的數(shù)值并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為； ? ? ? ? M P aM P aW TMca . 36 11 09 2322221 ?? ????? ???由表 151得 MPa60][ 1 ??? ，因此 ][ 1????ca ，故安全。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 圖 中間軸 (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 a)初步選擇滾動(dòng)軸承。參照工作要求并根據(jù)軸的最小直徑，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30206。齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。 （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 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。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距mmLLL ??? 。 mml 4022 ??mml 7542 ?? mml ?? mml 1452 ?? mml 1662 ?? 31 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 圖 載荷圖 圖 彎矩和扭矩圖 32 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎距圖和扭距圖中可以看出截面 B和 C是 軸 的 危 險(xiǎn) 截 面。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F NF NH ? NF NH ? NF NV ? NFNV ? 彎矩M mmNM H . ? mmNM H . 4 3 5 7 52 ? mmNM V . 74 632 ?mmNM V . ? mmNM V . ? 總彎矩 mmNM . 221 ??? mmNM .2 6 0 9 5 03 7 3 0 3 34 0 7 1 0 7 222 ??? 扭矩T mmNT .137310?? 5)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距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面 c）的強(qiáng)度，根據(jù)課本式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取?? ， 33 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? ? ? M P aM P aW TMca 13 73 01 43 3 2221 ?? ????? ??? 由課本表 151 得 MPa60][ 1 ??? 。 3 低速軸的設(shè)計(jì)： 已知參數(shù)： kwP ? ， min1203 rn ? ， mmNT .3915503＝ 1)求作用在齒輪上的力 受力分析和力的對(duì)稱性可知 NFt ? ，NFr ? 2)初步確定軸的最小直徑