【正文】 h，取 h=5mm 則軸 環(huán)的直徑為 78，軸環(huán)寬度 b 取 10，根據(jù)軸承的直徑選擇軸承端蓋為凸緣式，螺釘直徑 6， 0 55 6 70D ? ? ? ? 0 85ZD D d? ? ? 1. 2 27 .5 35 m ma m d? ? ? ? 35 15 50 m mxl ? ? ? 齒輪和皮帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 其 直徑 60 查文獻(xiàn) [3]得，選用平鍵 18 11bh? ? ? ，半徑 l=30。鍵槽用銑刀加工，長(zhǎng)為 73，選取齒輪與軸的配 合為 H7/n6，皮帶輪與軸的聯(lián)接選取平鍵 18 11bh? ? ? 。 圖 61 主動(dòng)軸 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻(xiàn) [1]查 0 120A? 33m i n 21 . 7 1 01 2 0 3 2 . 4 6 m m , 4 5 m m8 6 . 5 9xxpddn? ? ? ?取 根據(jù)軸向定位要求，初步選擇滾動(dòng)軸承，因?yàn)檩S承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選用向心力球軸承，根據(jù)軸的最小直徑 2 45mmd ? ，由文獻(xiàn) [5]查 38309 型，其尺寸 45 35 55d D T? ? ? ? ? 取安裝齒輪處的軸段的直徑 xd 為 55，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂寬度為 100，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，取 xl =90,端蓋仍取凸緣式 2 85mmD ? ， e=,齒輪與軸的聯(lián)接用平鍵 1016???hb 查得長(zhǎng)為 90mm,另一端長(zhǎng)為 68。 圖 62 從動(dòng)軸 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)圖 工作軸的設(shè)計(jì) 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù) 文獻(xiàn) [1]表查 0 120A? 33m i n 21 . 6 1 21 2 0 4 5 . 3 5 m m , 5 0 m m2 9 . 5 6xxpddn? ? ? ?取 根據(jù)軸向定位要求，初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承受徑 向力和軸向力的作用，故選用向心力球軸承，根據(jù)軸的最小直徑，查參考文獻(xiàn) [5]得 38310 型，其尺寸50 40 95d D T? ? ? ? ? 齒輪和軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按直徑 72 查得平鍵截面 16 10bh? ? ? ，半徑 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 73 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 63 工作軸 結(jié)構(gòu) 圖 軸的校核 畫出軸的工作圖 圖 64 軸的工作圖 簡(jiǎn)化圖如下： 圖 65 工作圖的簡(jiǎn)化圖 畫 XOZ平面內(nèi)的受力簡(jiǎn)圖和彎矩 圖，并求解 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 66 軸在 xoz面 的受力簡(jiǎn)圖 01 ??? aazA FFX 021 ???? BrrA ZFFZ 0,0)( 2211 ??????? ABBADrACr LZLFMLFMAM 1 2 1( ) 0 , 2 0A A B B D r B CM B Z L M M F r L F L? ? ? ? ? ?? 11 1 13 / 2 11 36 25 .3 5m mM d F a?? 2 2 23 / 2 103 438 .76 m mM d F a?? 解得 1126NAX ?? ?? ? 圖 67 彎矩 圖 畫出 XOY 平面內(nèi)的受力分析圖和彎矩 圖，并求解 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 68 軸在 XOY平面的受力分析圖 列方程組 12 0A t t BF F F Y? ? ? ? 12( ) 0 , 0t A C t A D B A BM A F L F L Y L? ? ? ?? 12( ) 0 , 0A A B t A B t B DB Y L F L F L? ? ? ?? 解得 BYY ??? 圖 69 彎矩 圖 畫出扭矩 圖 1 1 13 / 2 379 82. 2 N m mntM F d?? 圖 610 扭矩 圖 算出扭矩 圖并做圖 2 2 2 2()2 2 2 2() Nm m Nm mC H VD H VM M MM M M? ? ? ? ?? ? ? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 611 彎距圖 按彎矩 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計(jì)算彎矩 的剖面，即 D剖面 ()32 1 .9 2 m p a3 .1 4 4034c a Dca M? ??? 根據(jù)文獻(xiàn) [6]查得的碳文獻(xiàn) ，許用應(yīng)力為 ? ? 55 m pa 21 .9 2 m pa? ?? 故此軸安全。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 7 章 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一。形式很多，應(yīng)用廣泛， 效率高 , 圓周速度可達(dá) 200m/s 機(jī)構(gòu)緊湊 ,工作可靠 ,壽命長(zhǎng) ,傳動(dòng)比穩(wěn)定 。但是齒輪傳動(dòng)的制造及其安裝精度要求較高，價(jià)格較貴，且不宜于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合。 此設(shè)計(jì)壓力機(jī)的齒輪傳動(dòng)采用 斜 齒圓柱齒輪傳動(dòng) 。 應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算 ,但對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今不夠完善 ,故此今以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 主動(dòng)軸的齒輪設(shè)計(jì) 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 按圖的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）考慮到此減速器的功率較大，孤大小齒輪采用軟齒面，由表 [4]選得大、小齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)即表面淬火，齒面硬度 162~217HBS， 580MPb? ? ，290MsP? ? 3）選取精度等級(jí)，因采用表面淬火，齒輪的變形不大，不需要磨削，選 6級(jí)精度 4）選小齒輪的齒數(shù) 1 20Z? ，大齒輪齒數(shù) 21 4 .1 2 0 8 2ZZ?? ? ? ? 5）選取螺旋角，初選螺旋角 020?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）確定公式的各計(jì)算值 ①試選載荷系數(shù) ? ②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41 4. 9 10 N m mT ?? ③由 表查取齒寬系數(shù) ? ? ④由表查得材料的彈性影響系數(shù) M Pa? ⑤由圖選取區(qū)域系數(shù) ? ⑥由圖查得 1 ? ? ， 2 1 18 , 99a a a a? ? ? ?? ? ? ? ⑦計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1160 hN n jL? （ 71） 96 0 3 5 5 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 1 .5 3 3 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? 2N = 10? /= ? 式中： n1 —— 小帶輪的轉(zhuǎn)速； j—— 小帶輪每轉(zhuǎn)一周，同一齒面嚙合的次數(shù)； Lh —— 齒輪的工作壽命。 ⑧按齒面硬度中間值查得大，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 1 2 4 5 0 Mp aH H im???? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ⑨由圖 [7]查得接觸疲勞壽命系數(shù) N HKK?? ⑩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[7] ? ? l i m1 l i m11 4 4 5 . 5 M p aHHH K s?? ?? ? ? l i m 2 l i m 22 4 4 5 . 5 M p aHHH K s?? ?? 2）計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1td ? ?11 2 ( 1 ) ()t HEt da HkT ZZd ?? ? ? ??? （ 72） 4 23 2 1 . 6 4 . 9 0 1 0 5 . 1 2 . 3 6 8 1 8 9 . 8()0 . 9 1 . 4 4 9 4 . 1 4 4 5 . 5? ? ? ???? = ② 計(jì)算圓周速度 11 3 . 1 4 3 5 5 5 2 . 8 1 0 . 9 8 1 m /s 1 2 m /s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tn d nv ??? ? ? ??? ③計(jì)算齒寬及模數(shù) ntm 1 0 .9 5 2 .8 7 4 7 .5 3dtbd?? ? ? ? 11c o s 5 2 . 8 7 c o s 2 0 2 . 2 3 320tnt dm z ? ?? ? ? m mnthm?? / 30 .8 1 / 3. 62 9. 45 9bh ?? ④計(jì)縱向重合度 010 .3 1 8 0 .3 1 8 0 .9 2 0 2 0 2 .0 8 3d z tg tg?? ? ?? ? ? ? ? ? ⑤計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 1Ak? 根據(jù) V=， 6級(jí)精度，由圖 108[7]查得動(dòng)載系數(shù) ? 由表 104[2]查得 Hk? 的計(jì)算公式與直齒輪相同，故 2310 11 0. 18 0. 15 10Hdkb? ? ?? ? ? ? （ 73） 231 . 1 1 0 . 1 8 0 . 9 0 . 1 5 1 0 3 0 . 8 11 . 2 7?? ? ? ? ? ?? 由表查得 ? ? Fakk?? 故載荷的系數(shù) 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 1 5 7 3A v H a Hk k k k k ?? ? ? ? ? ? ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得 311 1 . 3 33 4 . 2 3 3 2 . 1 8 m m1 . 6ttkdd k? ? ? （ 74） ⑦計(jì)算模數(shù) nm nm 1 co s 1 .5 1m m20d ??? 3）按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 [8] 3 211 )][(2FSFdYYzKTm ?? ??? （ 75） 式中 ][F? —— 彎曲疲勞許用應(yīng)力 FaY —— 齒形系數(shù) Say —— 應(yīng)力校正系數(shù) ①計(jì)算載荷系數(shù) 1 5 4 02A v F a Fk k k k k ?? ? ? ? ? ? （ 76） ②根據(jù) 文獻(xiàn) [8]查得 縱向重合度 ?? ? ， 查得螺旋角影響系數(shù) ? ? ③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 3320 2 4 .1c o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? （ 77） 22 3382 9 8 . 8 2c o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? ④查取齒型系數(shù) 1 ? 2 ? ⑤查取應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? ⑥大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 12 360 Mp aFE FE???? ⑦彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? ⑧取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ? 111 0 .9 2 3 6 0 2 3 6 .5 7 m m1 .4F E F EF K s?? ?? ? ? （ 78） ? ? 222 0 .9 3 6 0 2 3 1 .4 3 m m1 .4F E F EF K s?? ?? ? ? ⑨ ? ?1112 .6 4 5 1 .5 8 1 0 .0 1 7 6 82 3 6 .5 7F a F EFY ?? ??? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 ? ?222 2 .1 9 1 .7 8 8 0 .0 1 6 9 22 3 1 .4 3F a F EFY ?? ??? ⑩ 42322 1 . 3 0 2 1 . 3 6 1 0 0 . 8 3 c o s 2 0 0 . 0 1 7 6 8 0 . 9 7 5 m m0 . 9 2 0 1 . 4 9 9m ? ? ? ? ?? ? ??? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度的法向模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 nm = 已可 滿足接觸疲勞強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1d = 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)， 由 011 c o s 3 2 . 1 8 c o s 2 0 2 0 . 1 61 . 5ndz m ? ?? ? ? 取 1 2 120 , 82z z z?? ? ? 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4）幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 ① 120() ( 2 0 8 2 ) 1 . 5 8 1 . 4 1 m m2 c o s 2 c o s 2 0nz z ma ?? ??? ? ?? （ 79）