【正文】 0 . 6 7 6aY = + = + =e 螺旋角系數(shù) βY ，由推薦值 ~.092 故F1 2 1 . 8 1 5 6 1 5 1 0 2 . 4 9 2 1 . 6 3 8 0 . 6 7 65 2 6 4 2s 創(chuàng)= 創(chuàng) ?創(chuàng)s F1 2 1 . 8 1 5 6 1 5 1 0 2 . 1 7 2 1 . 7 9 8 0 . 6 7 65 2 6 4 2s 創(chuàng)= 創(chuàng) ?創(chuàng)s 6) 要尺寸計(jì)算 大齒輪齒輪其他主大端分度圓直徑 22/ cosnd m z b== 根圓直徑 f 1 1 f2 6 4 2 1 . 2 5 2 .5d d h= = 創(chuàng) f 2 2 f2 2 1 8 2 1 . 2 5 2 .5d d h= = 創(chuàng) 頂圓直徑 a 1 1 a2 6 4 2 2 .5d d h= + = + ? a 2 2 a2 2 1 8 2 2 .5d d h= + = + ? 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算 3) 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由表 選 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 大齒輪 45 正火 許用接觸應(yīng)力 [ ] HlimHNHm in ZSss = 接觸疲勞極限 limH? Hlims 查圖 64 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) NZ ，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 81 1 h6 0 6 0 3 5 2 1 ( 8 2 8 3 6 5 ) 9 . 8 6 7 1 0N n jL== 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng) =?882 1 1/ 9 . 8 6 7 1 0 / 2 . 9 5 3 . 3 4 5 1 0N N i= = ? ? 查圖 65 得 N1 N2= =1ZZ 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) Hmin=1S 則 [ ] 2H1 7 0 0 1 . 0 3 / 1 = 7 2 1 /N m ms =? [ ] 2H2 5 5 0 1 . 1 5 / 1 = 6 2 3 /N m ms =? 許用彎曲應(yīng)力 [ ] F limF N XF m in YYSss = 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2F lim 1 = 3 7 8 /N mms 2F lim 2 = 2 9 4 /N mms ，查圖 67，雙向傳動(dòng)乘以 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) N=1Y ，查圖 68 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) X=1Y ，查圖 69（設(shè)模數(shù) m 小于 5 mm） 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) FminS 則 [ ] 2F1 3 7 8 1 / 1 . 4= 2 7 0 /N m ms =? [ ] 2F2 2 9 4 1 / 1 . 4= 2 1 0 /N m ms =? 7) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪的傳動(dòng)精度等級(jí)，按 3t 2 2 2(0 . 0 1 3 0 . 0 2 2 ) /v n P n= 估取圓周速度t ，參考表 ，表 選取 小輪分度圓直徑 [ ]EH ε 2 231 Hd21()Z Z Z Z K T ud usyb y +179。231。 247。 247。桫 1=d 法面模數(shù) nm 11c o s / 2 m mnm d zb==按表 圓整 小輪分度圓直徑 11 / c o s m mnd m z b 圓周速度 11 / 6 0 0 0 0 6 4 4 1 1 . 4 3 / 6 0 0 0 0v d nppp== 創(chuàng) 中心距 a 012( ) / 2 c o s 2 ( 3 2 1 0 9 ) / 2 c o s 1 5 1 4 1 m ma m z z b= + = ? = 齒寬 d1 1 6 4 5 1 .2 m mbdy= = ? 大齒輪寬 2 52 mmbb== 小齒輪寬 1 (5 10)bb=+ 8) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 [ ]1F F a Sa ε F12 KT Y Y Ybd mss=? 當(dāng)量齒數(shù) vZ 311= / cosvZZ ? 322= / cosvZZ ? 齒形系數(shù) FaY 查表 并插值計(jì)算 小輪 Fa1Y = 大輪 Fa2Y 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 查表 小輪 Sa1Y 大輪 Sa2Y 不變位時(shí)，端面嚙合角 0= a rc ta n (ta n 2 0 / c o s )=t?? 端面模數(shù) = / cos =tnmm ? 重合度 ae a 1 a t1 2 a t21[ ( ta n ta n ) ( ta n ta n ) ]21 2 3 2 c o s 2 0 [ 3 2 ( ta n ( a r c c o s( ) ) ta n 2 0 )2 2 3 2 2 22 1 0 9 c o s 2 0 + 1 0 9 ( ta n ( a r c c o s( ) ) ta n 2 0 ) ]2 1 0 9 2 2 = 1 .7 6 5ttzze a a a appaae176。176。= + 180。?? 重合度系數(shù) ε 0 . 2 5 0 . 7 5 / 0 . 2 5 0 . 7 5 / 1 . 7 6 5 0 . 6 7 6aY = + = + =e 螺旋角系數(shù) βY ，由推薦值 ~.092 故F1 2 1 . 8 1 5 6 1 5 1 0 2 . 4 9 2 1 . 6 3 8 0 . 6 7 65 2 6 4 2s 創(chuàng)= 創(chuàng) ?創(chuàng)s F1 2 1 . 8 1 5 6 1 5 1 0 2 . 1 7 2 1 . 7 9 8 0 . 6 7 65 2 6 4 2s 創(chuàng)= 創(chuàng) ?創(chuàng)s 9) 要尺寸計(jì)算 大齒輪齒輪其他主大端分度圓直徑 22/ cosnd m z b== 根圓直徑 f 1 1 f2 6 4 2 1 . 2 5 2 .5d d h= = 創(chuàng) f 2 2 f2 2 1 8 2 1 . 2 5 2 .5d d h= = 創(chuàng) 頂圓直徑 a 1 1 a2 6 4 2 2 .5d d h= + = + ? a 2 2 a2 2 1 8 2 2 .5d d h= + = + ? 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了對(duì)軸進(jìn)行校核，先求作用在軸上的齒輪的嚙合力。因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大 6%， mind =。根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸Ⅱ的最小直徑應(yīng)該設(shè)計(jì)在與軸承配合部分，初選圓錐滾子軸承 30206，故取 mind =30mm 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)圖如下： 首先，確定各段的直徑 A 段 :1d =30mm,與軸承（圓錐滾子軸承 30206）配合 F 段： 6d =30mm，與軸承（圓錐滾子軸承 30206）配合 E段： 5d =38mm，非定位軸肩 B段： 2d =48mm, 非定位軸肩，與齒輪配合 C段： 3d =, 齒輪軸上齒輪的分度圓直徑 D 段： 4d =50mm, 定位軸肩 然后確定各段距離： A段： 1L =29mm, 考慮軸承（圓錐滾子軸承 30207）寬度與擋油盤(pán)的長(zhǎng)度 B段： 2L =8mm,根據(jù)軸齒輪到內(nèi)壁的距離及其厚度 C段： 3L =75mm,根據(jù)齒輪軸上齒輪的齒寬 E段： 5L =43mm, 根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒寬減去 2mm（為了安裝固定） F段： 6L =，考慮了軸承長(zhǎng)度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離 D段： 4L =,由軸Ⅰ得出的兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度） S=174mm 減去已知長(zhǎng)度 得出 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入功率 P=,轉(zhuǎn)速 n =96r/min,T=460300Nmm 軸的材料選用 40Cr（調(diào)質(zhì)），可由表 153 查得 0A =110 所以軸的直徑 : mind 30 nPA?=。 由表 (機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) )選聯(lián)軸器型號(hào)為 LH3 軸孔的直徑 1d =45mm 長(zhǎng)度 L=84mm 軸Ⅲ設(shè)計(jì)圖 如下： 首先，確定各軸段直徑 A段 : 1d =45mm, 與軸承（圓錐滾子軸承 30211）配合 B段 : 2d =60mm,非定位軸肩 ,h 取 C段 : 3d =72mm,定位軸肩，取 h=6mm D段 : 4d =68mm, 非定位軸肩， h= E段 : 5d =55mm, 與軸承（圓錐滾子軸承 30211）配合 F段 : 6d =60mm,按照齒輪的安裝尺寸確定 G段 : 7d =45mm, 聯(lián)軸器的孔徑 然后、確定各段軸的長(zhǎng)度 A段 : 1L =,由軸承長(zhǎng)度，△ 3，△ 2，擋油盤(pán)尺寸 B段 : 2L =68mm，齒輪齒寬減去 2mm，便于安裝 C段 : 3L =10mm, 軸環(huán)寬度，取圓整值 根據(jù)軸承（圓錐滾子軸承 30212）寬度需要 D段 : 4L =,由兩軸承間距減去已知長(zhǎng)度確定 E段 : 5L =33mm, 由軸承長(zhǎng)度，△ 3，△ 2，擋油盤(pán)尺寸 F段 : 6L =65mm, 考慮軸承蓋及其螺釘長(zhǎng)度，圓整得到 G段 : 7L =84mm,聯(lián)軸器孔長(zhǎng)度 六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 1.Ⅰ軸軸承 型號(hào)為 30206 的圓錐滾子軸承 1）計(jì)算軸承的徑向載荷： NFFFNFFFr N Vr N HrNVr N Hr1139872113615311360703222 22 22222 1r2 11?????????? 2）計(jì)算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書(shū) p125) 30206 圓錐滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=,基本額定靜載荷 Cor=， e=， Y= 兩軸承派生軸向力為： NYFFNYFF rr 3562,4782 22d11d ???? 因?yàn)?NFNNNFF dda 356852356496 12 ?????? 軸左移，左端軸承壓緊，右端軸承放松 NFFF daa 85221 ??? 、 NFF da 35612 ?? 2）計(jì)算軸承 2的當(dāng)量載荷 ,取載荷系數(shù) ?pf 因?yàn)?53185211 ???? eFF ra , 11 ?? YX ? ? 2 9 6 3111 ??? arp YFXFfp 因?yàn)?eFFra ??? ， 0,1 22 ?? YX ? ? 1709222 ??? arp YFXFfp 所以取 NPP 29632 ?? 3）校核軸承壽命 hhhPCnLh 8 7 7 0 0)2 9 6 (1 4 5 060 10)(6010 3366 ????? ? 按一年 300個(gè)工作日 ,每天 2班制 .壽命 18 年 .故所選軸承適用。a1d ??????? 軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊 NFFF daa 131212 ??? 、 NFF da 5921 ?? 2）計(jì)算軸承 2的當(dāng)量載荷 ,取載荷系數(shù) ?pf 因?yàn)? 2 2 6 1 25911 ???? eFF ra 0,1 11 ?? YX ? ? NYFXFfp arp 3918111 ??? 因?yàn)?eFFra ??? 8 81 3 1 222， , 22 ?? YX ? ? 3 2 6 2222 ??? arp YFXFfp N 所以取 NPP 39181 ?? 3）校核軸承壽命 hhhPCnLh 1 4 2 3 5 6)3 9 1 (3 5 260 10)(6010 3366 ????? ? 按一年 300個(gè)工作日 ,每天 2班制 .壽命 29年 .故所選軸承適用。 七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 1．Ⅰ軸上與帶輪相聯(lián)處鍵的校核 鍵 A10 28， b h L=6 6 20 單鍵 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼， ? ?P? =125MPa ? ? ???? ????? 101 8 4PP d h lT ?? ? ?P?=125MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 2．Ⅱ軸上大齒輪處鍵 鍵 A12 25， b h L=10 8 36 單鍵 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼， ? ?P? =125MPa ? ? M P aM p ad h lTpP 1 2 106 4 5 ????? ???? ?? 滿足設(shè)計(jì)要求 3．Ⅲ軸上 １）聯(lián)軸器處 采用鍵 A， b h L=14 9 70 單鍵 ? ? M P a1 2 106 0 5 ????? ????PP M p ad h lT ??滿足設(shè)計(jì)要求 2）聯(lián)接齒輪處 采用 A型鍵 A 561118 ????? Lhb 單鍵 ? ? ???? ????? M p ad h lTPP 106 0 5?? ? ?P? ＝ 125Mpa 滿足設(shè)計(jì)要求 軸的設(shè)計(jì)與校核 1）初步計(jì)算軸的直徑 參照文獻(xiàn) [3]中關(guān)于軸的設(shè)計(jì)部分，根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法來(lái)計(jì)算軸的直徑。 2）各軸段直徑的確定 如圖 31 所示，各軸段直徑的確定 如圖 31 所示，軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，并且在接近軸段②處裝有毛氈彌封圈，故直徑 1d =60mm。軸段③和軸段⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊(cè)，取 3d = 7d =85mm。軸段⑤考慮滾筒便于安裝拆卸，直徑略比軸段④和軸段⑥的直徑小，取 5d =100mm