【正文】 u[ 1u ?? EZKT ）（ ?（ 109a） ⑤ 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值： g、 由設(shè)計(jì)對(duì)象知外嚙合時(shí)公式中的正負(fù)號(hào)取正號(hào) h、 根據(jù)配對(duì)齒輪的材料類型為鍛鋼 鍛鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106查得的彈性影響系數(shù) ZE = MPa 。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式 1012 得： 1][ H? = SK HHN 1lim1? = ? =696Mpa 2][ H? = SK HHN 2lim2? = 51 ?? =719Mpa ⑥ 計(jì)算： a、試算小齒輪分度圓直徑 t1d ，代入 2][ H? 與 1][ H? 中較小的值： t1d ≥ 3 2Hd2]u[ 1u ?? EZKT ）（ ?= 322 600 ?? ???? ）（= 所以與通過以上彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)出來的小齒輪分度圓直徑基本符合，不需要重新校核。 1）多聯(lián)齒輪的尺寸計(jì)算： 2）（3882 ）齒輪對(duì)的計(jì)算： d1=m 1z =82? =369mm， d2=m 2z =38? =171mm，中心距 a=2171369?=270 mm. 齒寬圓整為： B1=91mm， B2=86mm。 （ 105） 25） 按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 27） 大小齒輪的材料 40Cr（調(diào)質(zhì)并表面淬火），硬度為 48~55HRC。 29） 取第二級(jí)傳動(dòng)比最大的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)矩：.m i n/ 14 50321 1 ruuu nn ????? mmNn PT .596000109550 31 ??? 。 32） 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 33） 計(jì) 算 彎 曲 疲 勞 許 用 應(yīng) 力 ： 去 彎 曲 疲 勞 安 全 系 數(shù) S=. 1][ F? = SK FEFN 11? =360Mpa， 2][ F? = SK FEFN 22? =352Mpa。 35） 由表 107 查得 ?? 由表 105查取齒形系數(shù) 1Fa ? ， 2 ?Fa ， ?SaY ， ?SaY 計(jì)算大小齒輪的 計(jì)算大小齒輪的][ aaFSFYY?，并加以比較： 1a1a1][FSF YY? = 360 ? = 2a2a2][FSF YY? = 352 ? =，小齒輪數(shù)值大。 25） 計(jì)算圓周速度為 V： V=100060 nd 11??=100060 ? ???=26） 查圖 108 得動(dòng)載系數(shù) ?VK ，由于是直齒輪， 1?? ?? FH KK 27） 由表 102 查得 ?AK 齒高 h= = mm=， ??hb ，查表 104 插值得??HK 28） 由圖 1013 插值查得 ??F 29） 載荷系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK ，載荷系數(shù)比 tK小，能滿足彎曲強(qiáng)度要求，不需要校正。 l、 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021e 中并按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1H? =1100Mpa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim2H? =1100Mpa h、根據(jù)齒輪的材 料、熱處理方法及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 1019取小齒輪的接觸疲勞系數(shù) K 1HN =；大齒輪的接觸疲勞系數(shù)為 K 2HN = 載荷系數(shù) ?????? ? ?HHVA KKKKK i、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 取失效概率為 1%，對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故安全系數(shù) S=。 幾何尺寸的計(jì)算： ⑩ 計(jì)算分度圓直徑： d1 = m Z1 = 82=369mm d2 = m Z2 = 38=171mm ? 計(jì)算中心距： a= 2dd 21? = 2171369? =270mm ? 計(jì)算齒輪寬度： b= 1d? = 171= 為了防止齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷，所以將小齒輪齒寬在圓整的基礎(chǔ)上人為地加寬 5mm，取 B2 =86mm，B1 =91mm 表 32 各齒輪參數(shù)表 編號(hào) 齒 數(shù) 材料 熱處理 硬度 模數(shù) 分度圓直徑 中心距 齒寬 1 26 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 57 54 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 52 2 22 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 132 165 71 33 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 198 66 3 19 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 114 165 62 36 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 216 57 4 16 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 96 165 53 39 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 234 48 5 26 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 156 195 53 39 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 234 48 6 28 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 168 195 89 37 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 222 84 7 18 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 108 195 59 47 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 282 54 8 38 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 171 270 91 82 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 369 86 9 19 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 6 114 270 96 71 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火 48~55HRC 426 91 第四章 軸的設(shè)計(jì) 本章節(jié)中計(jì)算公式及計(jì)算參數(shù)來自 濮良貴、紀(jì)名剛編。 北京：高等教育出版社， 2021 與 吳宗澤編。 一、 初步確定各軸的最小軸徑 軸Ⅰ 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153，取 0A =112。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 47 軸Ⅰ的載荷分析圖 （ 1） 求軸上載荷 ①軸的受力分析如圖 47（ a）所示： mmNTT ??? 4 9 3 9 71 NdTF t 1515784939722 ???? NFF tr 568c o stan ???? ?? ②水平面受力與彎矩如圖 47（ b）所示： 21 NHNHr FFF ?? NFF ta 3 7 8ta n ?? ? 67256832378722F 1 ?????NH 1NHF =545N. NFFF NHrNH 2312 ??? mmNmmNFBCFM aNHH ?????????? 1 5 1 5 41 2 0 9 6505 4 5321 ③垂直面受力與彎矩如圖 47（ c）所示： 21 NVNVt FFF ?? NNCDBC CDFF tNV 1410722 67212571 ?????? NFFF NVtNV 10512 ??? mmNmmNBCFM NVV ??????? 7 0 5 0 45014101 ④彎矩合成如圖 47（ d）所示： mmNMMM VH ?????? 7 2 1 1 47 0 5 0 41 5 1 5 4 2222 ⑤扭矩如圖 47（ e）所示： mmNTT ??? 4 9 3 9 71 （ 2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面 B 通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ? 是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ? 則常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取 ?? 。 2 軸 Ⅱ的載荷分析圖如圖48 （ a） （ b） (c) (d) (e) 圖 48 軸 Ⅱ的載荷分析圖 （ 1）求軸上載荷 ①軸的受力分析如圖 48（ a）所示： mmNTT ??? 9 9 5 5 72 NdTF BtB 14 55722 ???? NFF tBrB 513tan ??? ? NdTF CtC 15 0813299 55722 ???? NFF tCrC 526tan ??? ? ②水平面受力與彎矩如圖 48（ b）所示： 21 NHNHrCrB FFFF ??? NAD CDFBDFF rCrBNH 17781 ????? NFFFF NHrCrBNH 1 2 0 012 ???? mmNABFM NHH ???? 8 7 1 2 21B mmNCDFM NHHc ???? 2 3 7 2 9 02 ③垂直面受力與彎矩如圖 48（ c）所示： tBNVNVtC FFFF ??? 21 NAD BDFCDFF tBtCNV 6201 ????? （負(fù)號(hào)表示該力的方向與圖示中標(biāo)示的方向相反） NFFFF tBNVtCNV 41912 ???? mmNmmNABFM NVVB ??????? 4 9 6 4 61 mmNmmNCDFM NVVc ??????? 8 1 4 9 1 9 62 ④彎矩合成如圖 48（ d）所 mmNMMM VCHCC ?????? 2 5 0 7 9 88 1 4 9 52 3 7 2 9 0 2222 ⑤扭矩如圖 48（ e）所示： mmNTT ??? 9 9 5 5 72 （ 2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面 C 由 mmd 40? 得 333 6 4 0 mmdW B ???? MpaW TM Bca 406400 )(250798)( 2222 ?????? ?? 軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)， ? ? M paca 2 71 ?? ??? (安全系數(shù)為 2)，故安 全。 軸Ⅲ的載荷分析圖如圖 49。 軸 V 的載荷分析圖如圖 410。 四、 軸承壽命計(jì)算 機(jī)床預(yù)定壽命 hL h 7 2 0 0 03 0 0821539。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。366 30 7815 5510 00014 4060 106010 hh LhPCnL ????????????????? 軸承 6005 不符合壽命要求，故改選軸承為滾動(dòng)軸承 6405，并重新計(jì)算軸承壽命。 ? 。366 171587155538202144060 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6405 軸承可以滿足要求。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。6366 11710000144060 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用 6005 軸承可以滿足要求。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。366 23 61813 2813 20219360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6006 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為滾動(dòng)軸承 6206，并重新計(jì)算軸承壽命。 ? 。366 76 14213 2819 50069360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6205 軸承可以滿足要求。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。366 93629501000069360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6005 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為圓柱滾子軸承 N207E，并重新計(jì)算軸承壽命。 ? 。5366 29506120219360 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用軸承 N210E 可以滿足要求。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。366 26 24622 2317 00028460 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6008 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為軸承 6208，并重新計(jì)算軸承壽命。 ? 。5366 22232950028460 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用軸承 6208 可以滿足要求。 ? 。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 13