【正文】 比； ZE為材料的彈性影響系數(shù)； [σH]為許用接觸應(yīng)力） （ 1）確定公式內(nèi)有關(guān)參數(shù)如下 1）試選載荷系數(shù) kt= 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=106P/n1=106 = ? 幾何尺寸計算 （ 1） 計算分度圓直徑 d1=Z1m=642=128mm （ 2）計算中心距 962128642da 21 ????? d (3)計算齒輪寬度 b=Φdd1=164=64mm 取 B2=64mm， B1=70mm ? 小齒輪簡圖 圖 33 小齒輪簡圖 第二級齒輪傳動設(shè)計 ? 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 17 （ 1）按照設(shè)計選用直齒圓柱齒輪傳動 （ 2）考慮鋼筋彎曲機為一般工作機器，速度不高，參考《機械設(shè)計》 p210 表108，故選用 7 級精度。由《機械設(shè)計》 p191 表 1401，選擇小齒輪材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 241~286HBS，取 280HBS。 （ 4）選小齒輪齒數(shù) z1=20，大齒輪齒數(shù) z2=20=56 ? 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行試算 3211 ][ ???????????HEdtZuuKTd ?? （ d1t 為設(shè)計小齒輪直徑； K 為計算齒輪強度用的載荷系數(shù)； T1為小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； φd 為齒寬系數(shù)； u 為齒輪傳動比； ZE為材料的彈性影響系數(shù)； [σH]為許用接觸應(yīng)力） （ 1）確定公式內(nèi)有關(guān)參數(shù)如下 1）試選載荷系數(shù) kt= 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=106P/n1=106 ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算分度圓直徑 d1=Z1m=79= （ 2）計算中心距 21 ????? d (3)計算齒輪寬度 b=Φdd1=170=70mm 取 B2=70mm， B1=75mm 第三級齒輪傳動設(shè)計 ? 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）按照設(shè)計選用直齒圓柱齒輪傳動 （ 2）考慮鋼筋彎曲機為一般工作機器，速度不高，參考《機械設(shè)計》 p210 表108， 故選用 7 級精度。由《機械設(shè)計》 p191 表 1401，選擇小齒輪材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 241~286HBS，取 280HBS。 （ 4）選小齒輪齒數(shù) z1=18，大齒輪齒數(shù) z2=22=121， ? 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行試算 3211 ][ ???????????HEdtZuuKTd ?? 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 21 （ d1t 為設(shè)計小齒輪直徑； K為計算齒輪強度用的載荷系數(shù)； T1為小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ； φd 為齒寬系數(shù)； u 為齒輪傳動比； ZE為材料的彈性影響系數(shù)； [σH]為許用接觸應(yīng)力） （ 1）確定公式內(nèi)有關(guān)參數(shù)如下 1）試選載荷系數(shù) kt= 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=106P/n1=106 = ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算分度圓直徑 d1=Z1m=1603=480mm （ 2）計算中心距 480872da 21 ????? d 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 24 (3)計算齒輪寬度 b=Φdd1=187=87mm 取 B2=87mm， B1=90mm 軸的設(shè)計 軸 II 的設(shè)計 (1)輸出軸上功率 P轉(zhuǎn)速 n2和轉(zhuǎn)矩 T2 P2= n2= T2=mm 3)求圓周力： Ft 根據(jù)公式得 Ft=2T2/d1=24)求徑向力 Fr 根據(jù)公式得 Fr=Ft） d，可以取 d4=37mm,長度L4=12mm V段：此段軸承使用軸套定位，軸承選擇接觸角軸承，型號為 7207AC，內(nèi)徑 d為 35mm，寬度 B 為 17mm，所以直徑 d5=35mm，根據(jù)箱體間隙和軸承寬度，設(shè) 定這段長度 L5=55mm VI 段：這段用于裝帶輪，取直徑 d6=31mm，長度 L6=135mm 3)確定鍵槽長度 鍵選用圓頭平鍵，根據(jù)軸的直徑為 31mm，可以選取鍵的寬度 b=10，高 h=8 根據(jù)鍵的標準長度及齒輪輪轂寬度，初選鍵長度為 40mm (5)求軸上的載荷 1） 繪制軸受力簡圖 ,如圖 34 2） 繪制垂直面彎矩圖 軸承支反力： FAY=Fr（ 175+67+50） =176N FBY=Fr（ 175+67+50） =616N 截面 C 在 垂直面的彎矩為 MC1=FBy=51436Nmm 4） 繪制總彎矩圖 MC= 2c221c MM ? =mm T m Ft Fr FAy FAz FBz FBy B A mm Mc 根據(jù)《機械設(shè)計》 p373式 155，及上面所計算的數(shù)據(jù)，以及軸脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α= ? ?322222ca ? ????? W TM C ??= 因為軸的材料是選用 45鋼，查《機械設(shè)計》 p362表 151得 [σ1]=60MPa。 (7)軸的工作圖 圖 35 軸 II 軸 III 的設(shè)計 (1)輸出軸上功率 P轉(zhuǎn)速 n2和轉(zhuǎn)矩 T2 P2= n2= T2=125900Nmm 3） 求圓周力： Ft 根據(jù)公式得 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 28 小齒輪： Ft1=2T2/d1=2125900/70= 大齒輪： Ft2=2T2/d1=2125900/128= 4） 求徑向力 Fr 根據(jù)公式得 小齒輪： Fr1=Fttanα=tan200= (3)按扭矩初算軸徑 選用 45 剛，調(diào)質(zhì)，硬度 217~255HBS 根據(jù)《機械設(shè)計》 P370（ 152）式，并查表 153，取 A0=115 d≥ 30 nPA=115 ()1/3mm= 考慮有鍵槽，將直徑增大 5%，則 d=22(1+5%)mm= ∴ 選 d=30mm (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）軸上零件的定位，固定和裝配 將兩齒輪安排在箱體中間方，齒輪下方由軸肩定位，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承由軸肩定位 2）確定軸各段直徑和長度 I 段（軸承段）： d1=30mm 軸承選用角接觸軸承，型號為 7206AC，內(nèi)徑 d 為30mm，寬度 B 為 16，所以長度取 L1=16mm II 段 :取第二段 d2=33mm，根據(jù)設(shè)計箱體大小與齒輪寬度，設(shè)定長度 L2=125mm III 段：取第三段 d3=38mm,根據(jù)設(shè)計齒輪寬度，取 L3=114mm IV 段（定位軸肩）：取根據(jù)軸肩高度 h=（ mm 截面 2 在垂直面的彎矩為 MCH2=FAy85=mm 截面 2 在水平面的彎矩為 MCV2=FAZ85=mm 2c H 222cVC2M MM ?? =mm 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 30 圖 36 軸的載荷分析圖 Ft2 豎直面彎矩圖 水平面彎矩圖 總彎矩圖 扭矩圖 85 MC2 MC1 MC T Fr2 Ft1 Fr1 MC1 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 31 合成應(yīng)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的強度。 因此 σca＜ [σ1]，所以安全。mm (2)求作用在齒輪上的力 1） 已知小齒輪分度圓直徑： d1=87mm，大齒輪分度圓直徑： d2= 2） 轉(zhuǎn)矩：已知 T1=tanα=tan200= 大齒輪： Fr2=Ft） d，可以取 d3=44mm,長度L3=12mm IV段：此段用于定位軸承，直徑選擇 d3=40mm,長度 L4=50mm V段：這一段安裝軸承，軸承選擇接觸角軸承，型號為 7208AC，內(nèi)徑 d 為 40mm，寬度 B 為 18mm，所以直徑 d5=40mm，設(shè)定這段長度 L5=18mm Ⅵ段：這一段裝大齒輪，直徑 d6=35mm，設(shè)定長度 L6=119mm 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 33 3）確定鍵槽長度 鍵選用圓頭平鍵，根據(jù)軸的直徑為 38mm，可以選取鍵的寬度 b=12，高 h=8 根據(jù)鍵的標準長度及齒輪輪轂寬度，初選鍵 1 長度為 80mm,鍵 2 長度為 63mm (5)按彎矩復(fù)合強度計算 1）軸承支反力： 根據(jù)平行方程總力偶為 0 得 FAY=Fr170/140－ Fr2225/140= FBY=Fr170/140－ Fr285/140= 2）小齒輪處截面 1 在垂直面的彎矩為 MCH1=FBy70=mm 3）計算水平面彎矩 FAz=Ft170/140－ Ft2225/140= FBz=Ft170/140－ Ft285/140= 小齒輪處截面 1 在水平面的彎矩為 MCV1=FBZ70=mm 4） 計算總彎矩 2c H 121cVC1M MM ?? =mm 5）計算扭矩 TIV=根據(jù)《機械設(shè)計》 p373式 155，及上面所計算的數(shù)據(jù)，以及軸脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α= ? ?322222ca ? ????? ）（W TM C ??= 因為軸的材料是選用 40Cr，查《機械設(shè)計》 p362表 151得 [σ1]=70MPa。 (7)軸 工作圖 圖 38 軸 IV 主軸的設(shè)計 (1)輸出軸上功率 P轉(zhuǎn)速 n2和轉(zhuǎn)矩 T2 P2= n2= T2=1715560Nmm 3） 求圓周力 Ft 根據(jù)公式得 大齒輪： Ft1=2T2/d1=21715560/480= 工作盤： Ft2=2T2/L1=21715560/= 廣州大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院畢業(yè)論文 35 4） 求徑向力 Fr 根據(jù)公式得 大齒輪： Fr1=Ft1cos45=2cos450= (3)按扭矩初算軸徑 選用 40Cr，調(diào)質(zhì)，硬度 241~286HBS 根據(jù)《機械設(shè)計》 P370（ 152）式，并查表 153，取 A0=100 d≥ 30 nPA=100()1/3mm= 考慮有鍵槽，將直徑增大 5%，則 d=(1+5%)mm= ∴ 選 d=60mm (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）軸上零件的定位，固定和裝配 將大齒輪安排在箱體中間，齒輪下方由軸肩定位，上方由卡簧定位，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承由軸肩定位。） d，可以取 d4=78mm,長度 L3=12mm V段：這一段用于定位軸承，可以取 d5=74mm,長度 L5=38mm VI 段：這一段安裝軸承，軸承選擇接觸角軸承，型號為 7214AC，內(nèi)徑 d 為 70mm，寬度 B 為 24mm，所以直徑 d5=70mm，設(shè)定這段長度 L5=24mm 3）確定鍵槽長度 鍵選用圓頭平鍵，根據(jù)軸的直徑為 68mm，可以選取鍵的寬度 b=20，高 h=12 根據(jù)鍵的標準長度及齒輪輪轂寬度，初選鍵長度為 80mm。mm 工作盤截面 2 在垂直面的彎矩為 MCH2=Ft2cos4527=mm 工作盤截面 2 在水平面的彎矩為 MCV2=（ Fr2－ Ft2） 27=mm 2c H 222cVC2M MM ?? =mm (6)按彎扭合成應(yīng)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的強度。 因此 σca＜ [σ1]，所以安全