【正文】 3 5 7 3 . 1 6 0 3 2 0 . 6 81 7 2 . 8b M M P a M P aW? ? ? ? 16 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 表查得 [ 1?? ]= 60MPa 則 b? [ 1?? ] , 故安全 。 求強(qiáng)度安全系數(shù) n? 過盈配合處的 k???的值 , 由附表 38用插入法求出 ??? ? 軸按磨削加工 ,由附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = 故得綜合系數(shù)為 111 2 .2 8 3 1 2 .3 70 .9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ， 由表 151查得 1?? = 275MPa 所以截面 C 的安全系數(shù)為 1 275 5 . 6 1 1 . 52 . 3 7 2 0 . 6 8 0 . 1 0amnSK? ???? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ,故安全 從動(dòng)軸的剛度計(jì)算 由于從動(dòng)軸上沒有扭矩作用，所以只計(jì)算它的彎曲剛度（撓度） 在采用 滾動(dòng) 軸承的場(chǎng)合下，軸的撓度使局部單位壓力劇增并使?jié)櫥湍ぴ獾狡茐模斐奢S承的燒傷。 為了防止這種破壞，首先必須盡可能減少軸的撓度， 其受力簡(jiǎn)圖所 圖 38 軸的剛度分析圖 撓曲線方程 223 4 . , 04 8 2 2F x l ly l xEI????? ? ? ?????????，其中 l = 式中 E彈性模量，對(duì)于鋼 E = 510 2Nmm I截面 C 的軸慣性力矩， I = ? 4d /64（ 4mm ） F作用在從動(dòng)齒輪上的徑向力（ N ） 17 則 2 32m a x2. 2 3 4.48 2 48llF l Fly y lEI EI????? ? ? ????????? 代入數(shù)據(jù)得 ? ? 3 5m a x5 2 4 45 6 8 . 4 1 8 . 6 3 . 5 1 1 04 8 2 . 1 1 0 1 2 6 4N m my m mN m m m m? ??? ? ?? ? ? ? 對(duì)于安裝齒輪的軸而言，允許的撓度 ? ? ? ? ? ?0. 01 ~ 0. 03 0. 01 ~ 0. 03 3nym? ? ? ? ? ?0. 03 ~ 0. 09 mm? 則 ? ?maxyy? ，故安全。 齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 齒輪的材料及齒數(shù)的選取 選取齒輪的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 220~ 240HBs 齒輪的齒數(shù)為 Z = 17 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式 ? ?321...H H E HdK T u ZZdu??? ??? 式中： HZ 區(qū)域系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)直齒輪 a = 20176。時(shí)， HZ = ） K 載荷系數(shù) T 齒輪轉(zhuǎn)遞的轉(zhuǎn)矩 d? 齒寬系數(shù) 12u Z Z? 選載荷系數(shù) tK = 選取齒寬系數(shù) d? = 1 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 中表 106查得材料查的彈性系數(shù) HZ =189。 由圖 1021按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 HLim? = 550MPa 由圖 109查得接觸疲勞壽命系數(shù) HNK = 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S = 1，由式 1012 得 ? ? l i m. 5 5 0 0 . 9 5 5 2 2 . 51H N HH K M P aS?? ?? ? ? 計(jì)算圓周速度 V 18 3 .1 4 5 1 1 0 0 0 2 .6 76 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv m s? ??? ? ??? 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) V = ， 7級(jí)精度，由圖 108查得動(dòng)載荷系數(shù) VK = 由表 103 查得 HaK = FaK = 由表 102查得使用系數(shù) AK = 1 由表 104查得 7 級(jí)精度齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置 ? ?230 .1 8 . 1 0 .6 0 .2 3 1 0H v dK K b? ? ?? ? ? ? ? ? ?1 .1 0 .1 8 . 1 0 .6 1 0 .2 3 1 0 1 5?? ? ? ? ? ? ? = 故載荷系數(shù) K = AK VK HaK HK? = 1 = 則 332 1 2 1 . 8 3 6 3 9 . 8 2 3 5 1 1. . . 2 . 5 1 8 9 . 8. 1 5 1 1H H Ed K T u ZZdu? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? HM P a ??? 故合格 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 彎曲強(qiáng)度的校核公式 ? ?3212 F a S aFFdK T Y YmZ????? 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖 10 20c? 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE? = 380MPa 由圖 1018查得彎曲疲勞壽命 FNK = 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S = 由式 (1012)得 ? ? . 0 .8 8 3 8 0 2 3 8 .8 61 .4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? 計(jì)算載荷系數(shù) K K = AK VK FaK FK? =1 = 19 查取齒形系數(shù) 由表 105查得 FaY = 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 SaY = 選取齒寬系數(shù) d? = 1 計(jì)算 3 2 3 212 2 3 9 .8 2 3 5 1 .6 5 2 .9 7 1 .5 21 3 1 7F a S aF dK TY YmZ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? FM P a ??? 故合格 . 軸承的 受力分析及 壽命 計(jì)算 主動(dòng)軸上 的軸承 受力分析及壽命計(jì)算 主動(dòng)軸上 的軸承 為單列圓錐滾子軸承，其 型號(hào)為 329/22，其基本參數(shù)如下： 表 33 單列圓錐滾子軸承 329/22 基本參數(shù) 基本尺寸 /mm 其他尺寸 /mm 基本額定載荷 /KN d D T B C a ? rC 0rC 22 40 12 12 9 15 20 因?yàn)橹鲃?dòng)軸上的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 ， 齒輪不受軸向力，所以所選單列圓錐滾子軸承只承受徑向載荷 rF ， 則 軸承的 受力分析 ： 圖 39 單列圓錐滾子軸承受力分析圖 如圖所示， 20 1247 47. 56 8. 41 31 4. 3047 38 8538 38. 56 8. 41 25 4. 1147 38 85rrrrF F NF F N? ? ? ??? ? ? ?? 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 135可得， arF F e? ，則 Y=0,因此 軸承的派生軸向 力不存在，軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)為： 1122. 1 . 2 3 1 4 . 3 0 3 7 7 . 1 6. 1 . 2 2 5 4 . 1 1 3 0 4 . 9 3 2prprP f F NP f F N? ? ? ?? ? ? ? 由上表 33可知 rC =15N, 0rC =20N 驗(yàn)算壽命： 因?yàn)?12PP? , 驗(yàn)算軸承 1即可。 1066 31 0 1 0 1 56 0 6 0 1 0 0 0 0 .3 7 7 1 6h CL nP?? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ? h? 滿足壽命，故合格。 從動(dòng)軸上的軸承 受力分析及壽命計(jì)算 從動(dòng)軸上選用的軸承為 角接觸球軸承 ，其 型號(hào)為 7100C ，其基本參數(shù)如下： 表 34 角接觸球軸承 7100C 基本參數(shù) 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定載荷 /KN d D B ad aD a rC 0rC 12 28 8 從動(dòng)軸上安裝的齒輪與主動(dòng)軸上的一樣也為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒輪不受軸向力，同理所選角接觸球軸承也只承受徑向載荷 rF ，則軸承的受力分析： 圖 310 角接觸球軸承受力分析圖 21 如圖所示， 34 2 568 .41 2 284 .205r r rF F F N N? ? ? ? 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 137可得 drF eF? 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 135可知由插值法計(jì)算 e= ，則兩軸承的派生軸 向力 34 2 0 .3 5 8 6 2 8 4 .2 0 5 2 5 0 .9 5 8d d rF F e F N? ? ? ? ? 由 arF F e? 可得， X=1,Y=0, 34 F N?? ，則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)為： ? ? ? ?3 4 3 3 1 .2 1 2 8 4 .2 0 5 0 5 0 .9 5 8 3 4 1 .0 4 6p r aP P f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? ? 由上表 34可知 rC =, 0rC = 驗(yàn)算壽命： 3661 0 1 0 5 . 4 26 0 6 0 1 0 0 0 0 . 3 4 1 0 4 6h CL nP?? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ? h? 滿足壽命，故合格。 泵體 的 設(shè)計(jì)計(jì)算和 強(qiáng)度 校核 泵體的設(shè)計(jì)計(jì)算 選取泵體的長(zhǎng)度為 158mm ，其厚度即為齒輪的齒寬 15mm ，因此選擇相互對(duì)稱的管螺紋 18G 作為齒輪泵的進(jìn)出油口。 泵體的強(qiáng)度校核 泵體的材料選擇球墨鑄鐵 ? ?600 02QT ? ,由機(jī)械手冊(cè)查得其屈服應(yīng)力 S? 為300 ~ 400MPa。因?yàn)殍T鐵是脆性材料，所以其許用拉伸應(yīng)力 ??? 的值應(yīng)取屈服極限應(yīng)力， 即此處 ? ? ? ? 350s M Pa???? 。 泵體的強(qiáng)度計(jì)算可按厚薄壁圓筒粗略計(jì)算拉伸應(yīng)力 ? ，計(jì)算公式為 ? ?22220 .4 1 .3 .ey syeRR P M P aRR? ?? ? 式中： yR —— 泵體的外半徑 ? ?mm eR —— 齒頂圓半徑 ? ?mm sP —— 泵體的試驗(yàn)壓力 ? ?MPa 一般取試驗(yàn)壓力為齒輪泵最大壓力的兩倍，即 2 2 1 5 3 0sP P M P a M P a? ? ? ? 代入數(shù)據(jù)可得 22 22 222 2 2 20 . 4 1 . 3 0 . 4 2 8 . 5 1 . 3 5 3 . 5. 3 05 3 . 5 2 8 . 5eysyeRR PRR? ? ? ? ?? ? ???MPa