圓錐圓柱齒輪減速器(CAD裝配圖和零件圖)

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1、課程設(shè)計(jì) 第1頁共43頁 目錄 第1章選擇電動(dòng)機(jī)和計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù) 4 1.1電動(dòng)機(jī)的選擇 4 1.2計(jì)算傳動(dòng)比： 5 1.3計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： 5 1.4計(jì)算各軸的輸入功率： 6 1.5各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 6 第2章齒輪設(shè)計(jì) 6 2.1高速錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 6 2.2低速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 14 第3章設(shè)計(jì)軸的尺寸并校核。 20 3.1軸材料選擇和最小直徑估算 20 3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 3.3軸的校核 26 3.3.1高速軸 26 3.3.2中間軸 28 3.3.3低速軸 30 第4章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 34 4.1.1輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 34

2、 4.1.2中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 36 4.1.3輸出軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 37 第5章鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 39 5.1輸入軸鍵計(jì)算 39 5.2中間軸鍵計(jì)算 39 5.3輸出軸鍵計(jì)算 40 第6章 聯(lián)軸器的選擇及校核 40 6.1在軸的計(jì)算中己選定聯(lián)軸器型號(hào)。 40 6.2聯(lián)軸器的校核 41 第7章潤(rùn)滑與密封 41 第8章 設(shè)計(jì)主要尺寸及數(shù)據(jù) 41 第9章設(shè)計(jì)小結(jié) 43 第10章參考文獻(xiàn)： 43 第3頁共43頁 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)圓錐一圓柱齒輪減速器 設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)說明書（一份） （2）減速器裝配圖（1張） （3）減速

3、器零件圖（不低于3張 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖: 聯(lián)軸器 減速器 原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶拉力F=2400N,運(yùn)輸帶速度7 = ,滾筒直徑D=315mm,使 電動(dòng)機(jī) 用年限5年 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，兩班制。環(huán)境最高溫度35C；允許運(yùn)輸帶速 度誤差為5%,小批量生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)步驟: 傳動(dòng)方案擬定 由圖可知，該設(shè)備原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置為減速器，工作機(jī)為帶型運(yùn)輸設(shè)備。 減速器為兩級(jí)展開式圓錐一圓柱齒輪的二級(jí)傳動(dòng)，軸承初步選用圓錐滾子軸承。 聯(lián)軸器2、8選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 第1章選擇電動(dòng)機(jī)和計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù) 1-1電動(dòng)機(jī)的選擇 F V ?400x1 5 1. 計(jì)算帶式運(yùn)輸

4、機(jī)所需的功率：= 船 = 「=3.6k\v w 1000 1000 2. 各機(jī)械傳動(dòng)效率的參數(shù)選擇：〃嚴(yán)0.99 （彈性聯(lián)軸器），〃產(chǎn)0.98 （圓錐 滾子軸承），7厶=0.96（圓錐齒輪傳動(dòng)），久=0.97（圓柱齒輪傳動(dòng)），〃5=0.96 （卷筒）. 所以總傳動(dòng)效率：=〃「可；〃3 〃5 =0.992 x0.984 x 0.96x0.97x 0.96 p 3 6 3. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率：4 = l = 4-kwa4?4547kw d 仏 0.808 4. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：查表選擇二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比合理范圍 i v =8-25 (華南理工大學(xué)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)

5、課程設(shè)計(jì)》第二版朱文堅(jiān)黃 平主編)， 工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速 60xl000v“? 60x1000x1.5 3.14x315 =90.95r/min ,所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為 第7頁共43頁 叫=門％=(8 ?25)x90.95 = (727.6~ 2273.75) i/iiin。則電動(dòng)機(jī)同步 轉(zhuǎn)速選擇可選為750i7min, lOOOr/nuii, 1500i7mnio考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng) 裝置的尺寸、價(jià)格、及結(jié)構(gòu)緊湊和滿足錐齒輪傳動(dòng)比關(guān)系 (ij = 0.25is且h <3 ),故首先選擇lOOOi/mm,電動(dòng)機(jī)選擇如表所示 表1 型號(hào) 額定功率 /kw 滿載轉(zhuǎn)速

6、l/nuii 軸徑 D/iiuii 伸出長(zhǎng) E/mm 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y132M2-6 5.5 960 42 110 2.0 2.0 1-2計(jì)算傳動(dòng)比: n 960 2. 總傳動(dòng)比：七=證=麗^。.555 3. 傳 動(dòng)比的 分配：iz =iIxiII , I】=0.25iz = 0.25x10.555 = 2.64 <3 ,成立 An H _ 10.555 _4 iT 2.64 1-3計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速: ［軸 iij = nm = 960i7nni II 軸 nn =—=逆^- = 363.6i7mui ii 2.6

7、4 第#頁共43頁 Ill軸 Dm =且=空= 90.9i/min 咕 1-4計(jì)算各軸的輸入功率: I 軸 P、= Pg = 4.4547 x 0.99 = 4.41kw II 軸片1 =片〃〃 =4.41 x 0.98 x 0.96 = 4.149kw III軸 Pm= 2〃4=4. 149X0. 98X0. 97=3. 944kw 卷筒軸 P卷=P迅Rh = 3.944 x 0.98 x 0.99 = 3.826kw 1-5各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩八=9.55 xl06-^ = 9.55 x IO6 x 4-4M? = 4.4315 x 10“ W ? n

8、m nm 960 故 1 軸 T[=匚久=4.4315 x 0.99xl04 =4.387x 1 04 TV ? mm |[軸 7^ = Tmk = 4.387 x0.98x0.96x2.644 x 104 =1.09x 105N? nm III軸 TU1 = Tn/]27]4in = 1.09 x 0.98 x0.97 x4x105 = 4.1436 x 105 ? nm 卷筒軸 T卷== 4.1436 x0.98x0.99xl05 = 4.0196 xlO5AT>nm 第2章齒輪設(shè)計(jì) 2.1高速錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) （二）選定高速級(jí)齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1. 按傳動(dòng)方

9、案選用直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 2. 輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用8級(jí)精度。 3. 材料選擇由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編 著的教材表10-1選擇小齒輪材料和大齒輪材料如下： 表2 齒輪型 材料牌 熱處理方 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度（HBS） 平均硬度 號(hào) 法 /MPa (Ts f MPa 齒芯 部 齒面部 (HBS) 小齒輪 45 調(diào)質(zhì)處理 650 360 217?255 240 大齒輪 45 正火處理 580 290 162?217 200 二者硬度差約為40HBSo 4. 選擇小齒

10、輪齒數(shù)z】 = 19,則:z2=iIz1 =2.64x19 = 50.1,取z2 = 50 □實(shí)際齒 5. 確定當(dāng)量齒數(shù)u = cot^ = tanJ2= 2.63 /. = 20.822,爲(wèi)=69.178 z 19 7 50 ??? zvl=—^ = —^—= 20.30, zv. =— =—^— = 140.70 。 u cos 迓 0.9347 J cos 0.3554 （三）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 心92何（陸 1. 確定公式內(nèi)的數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù)乞=1.3 2） 教材表10—6查得材料彈性系數(shù)Z. =189.8MPaz （大小齒輪均采用鍛鋼） 3） 小齒輪傳

11、遞轉(zhuǎn)矩=4.387x104?nun 4） 錐齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù)0.25 5①尺=仝＜0.35,?、俪?0.3。 R 5） 教材10-21d圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ^1 = 570^^3； 10-21C圖按齒面硬度查得大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 61心=390 MPa。 6) 按式(1 0 — 1 3 )計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60nJLh =60x960x1x(2x8x365 x5)=1.682 x10% U =1682 X109 =6.4x10 2.63 7）查教材10-19圖接觸疲勞壽命系數(shù)KHNl = 0.91 , KHN2 = 0.96 o 8）計(jì)算

12、接觸疲勞許用應(yīng)力b〃]取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=l, 貝|J E1 = K曲0心=0.91X 570 = 51 &7MPa [aH ]2 = 刖2皿=Q 96 % 390 = 374.4MPa 取0^ ] = 374.4MPa 2. 計(jì)算 1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑山（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)） = 2.92斜對(duì). (374.4 丿 1.3x4.387 x10 X 0.3 x (1 - 0.5 x0.3)2x 2.63 第11頁共43頁 第#頁共43頁 =86.183 nun 2) 計(jì)算圓周速度 血,”=血(1 一 0.50』=

13、73.256 nun 60x1000 = 3.14x73.256x960 = 3.6沁 60000 3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)m b = O)片％①r ^u+i = 85.130 x0.33x Q64、】=39 654nmi 叫=::= =85,130 -3.4052 mm 25 4) 齒高 h = 2.25111^ = 2.25 x 3.4052 = 7.6617 nm b _ 39.654 h_ 7.6617 = 5.1756 5）計(jì)算載荷系數(shù)K由教材10-2表查得：使用系數(shù)使用系數(shù)K.q=1；根據(jù) v=3.68m/s、8級(jí)精度按第一級(jí)精度，由10-8圖

14、查得：動(dòng)載系數(shù)心=1.22； 由10—3表查得：齒間載荷分配系數(shù)Ka = KHa=KFa=l；取軸承系數(shù) =1.25,齒向載荷分布系數(shù)K^KHp = KHa = KHfJx x 1.5 = 1.875 所以：K = KaKvKhr Kh0 = 1X1 ?22 X1X1 ?875 = 2.2875 6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑 山=dlt = 86.183x：^ = 104.046nun 1.3 第13頁共43頁 7)就算模數(shù)： d, = 104^6 =5476mm 計(jì)算大小齒輪的 并加以比較, rFaiy5al _ 2.788x1.553 KT"

15、 243 = 0.01783 Kf = 212011422 = 001946 大齒 mn = n z1 19 （四）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 叮 4K7； 緯乙 一仏（1 — 0.5①Jz^+l 0」 1. 確定計(jì)算參數(shù) 1) 計(jì)算載荷 K = KaKvKFa= 1 x 1.22 x 1 x 1.875 = 2.2875 2）查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)了校正系數(shù) 由教材10-5表得：yFal = 2.788 , 匚=1?553 ；味=2.148 , rs?2 = 1.822。 3） 教材10—20圖c按齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞極限 % = 400MPa ； 教材10-2

16、0圖b按齒面硬度查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 = 320 MPa。 4） 教材10—18圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 心機(jī)=0.85, K加=0.88。 5） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 o 「 1 心70泊 0.85x400 一“" 0 J =竺竺= =243MPa 1 S 1.4 6) 第#頁共43頁 第#頁共43頁 輪的數(shù)值大。 計(jì)算（按大齒輪） 第#頁共43頁 〉3 4kt\ rAay5a 3 ｛①,1-0.5① JzjJif+1 0』 3 4x2.2875 x4.387 xlO4 ~~~7 = x 0.019

17、46 V 0.3x（l-0.5x0.3）2x192x』2?632 +1 =3.286nim 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞計(jì)算的模m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，乂有 齒輪模數(shù)m的大小要有彎曲強(qiáng)度覺定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能 力僅與齒輪直徑有關(guān)。所以可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.698 nun并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mn =5 11U11 （摘自《機(jī)械原理教程》第二版清華大學(xué)出版社4.11錐齒輪模數(shù)（摘GB.T12368-1990））, 而按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑山二104. 046mm重新修正齒輪齒數(shù)， d 104 046 z1 =-^=一-一 = 20.92,取

18、整=21 ,則z.=i1Z1= 2.64x21 = 55.44,為了使各個(gè)相 叫 5 嚙合齒對(duì)磨損均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)，z三與—般應(yīng)互為質(zhì)數(shù)。故取整z2=56o 則實(shí)際傳動(dòng)比i1=^ = —= 2.677,與原傳動(dòng)比相差1.2%,且在5%誤差范圍內(nèi)。 Z] 21 (五) 計(jì)算大小齒輪的基本幾何尺寸 1. 分度圓錐角： z 1) 小齒輪 = arccot ^- = 20.556 Z1 2) 大齒輪 ①=90— =90 —20.556 =69.444 2. 分度圓直徑： 1) 小齒輪 = mnz1 = 5x 21 = 105 nm 2) 大齒輪 d. =mnz. =5x56 =

19、280nni 3. 齒頂高 ha = h/mn = lx 5mm = 5mm 4. 齒根高 hf = (h「+ c * hn = (1 + 0.2)x 5mm = 6mm 5. 齒頂圓直徑： 2）大齒輪 1) 小齒輪 dal =dl +2hacos<^ = 105 + 2 x 5 x 0.9363 = 114.363nm da2= d2 +2hacos52 = 280 + 2x5x0.3511 = 283.51 Inin 第#頁共43頁 6. 齒根圓直徑： 1) 小齒輪 df] =d】一2hfCosq =105 —2x6x0.9363 =93.764nm 2) 大齒輪

20、df, =d2-2hfcos52 =80-2x6x0.3511 =275.787nin 7. 錐距 R = mZ = — Jz/ +z^2 = —x V212 +562 = 149.52011U11 2sm5 2^ - 2 & 齒寬 b = ◎/? = 0.3x149.520 = 44.856nm,(取整)b=45mm。 則：圓整后小齒寬= 45nm ,大齒寬B2 = 45nmi o 9. 當(dāng)量齒數(shù) =二一 =」一 = 22.429, zv, = = —^― = 159.499 cosQ 0.9363 " cos 爲(wèi) 0.3511 10. 分度圓齒厚 s = — = 3-14x?

21、 = 7.85mm 2 2 11. 修正計(jì)算結(jié)果： 1) 由教材 10-5 表查得：二嚴(yán)2.708, KSal = 1.572 ； 丫辭=2.138 匚=1?837 o 2) v = ^1111 = 3-14xlQ5><96Q = 5.27nVs,再根據(jù) 8 級(jí)精度按教材 10-8 60x1000 60000 圖查得：動(dòng)載系數(shù)心=1.25；由10-3表查得：齒間載荷分配系數(shù) = KHa = KFa = 1 ；取軸承系數(shù)=1.25,齒向載荷分布系數(shù) KP=KHP = Kna = Khz x 1.5 = 1.875 3) K = K，iK\,K%K砂=lx 1.25x 1x1

22、.875 =2.344 4) 校核分度圓直徑 %2.92： Ze 10訂丿①,1-0.5①Ju = 2.92x" 189.8 V 2.344 x4.387 xlO4 x 0.3 x (1-0.5 x0.3)2x 2.677 374.4 丿 =98.780 ^1^1^2.708x1.572 KT = 243— = 0.017518 , Y^iYs,2 _ 2.138 x1.837 [aF]2 201.14 =0.019526 5) 第15頁共43頁 5) 第#頁共43頁 大齒輪的數(shù)值大，按大齒輪校核。 5) 第#頁共

23、43頁 第#頁共43頁 「 3 4KT\ 6) mn^oji-o.5oj^z；V^TKT x 0.019526 4 x2?344x 4.387 x1()4 03 x(l-0.5 x 0.3)2 x212x 丁2?677，+1 =3.08nmi 實(shí)際^=10511111, mn = 5nnn ,均大于計(jì)算的要求值，故齒輪的強(qiáng)度足夠。 （六）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪1由于直徑小，釆用實(shí)體結(jié)構(gòu)；大齒輪2釆用孔板式結(jié)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的中間軸配合段直徑計(jì)算，見下表；大齒輪2結(jié)構(gòu) 草圖如圖。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸見表 大錐齒輪結(jié)構(gòu)草圖 表3大錐齒輪結(jié)構(gòu)

24、尺寸 夕1稱 結(jié)構(gòu)尺寸及經(jīng)驗(yàn)公式 計(jì)算值 錐角5 8 - arc tan仝 zi 69.444  錐距 R 149.520nun 輪緣厚度 e =（3 ?4）mn > lOnm I6111111 大端齒頂圓直徑 283.511mm 穀空直徑D 由軸設(shè)計(jì)而定 50111111 輪轂直徑0 0 =1.6D 80nuii 輪轂寬度L 厶=（1 ?1.2）D 取 55niin 腹板最大直徑q 由結(jié)構(gòu)確定 188nun 板孔分布圓直徑 D, ? 2 134nun 板孔直徑d 由結(jié)構(gòu)確定 2411U11 腹板厚度C C =（0

25、.1-0.17）/? >1011111 1811U11 表4高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)尺寸 名稱 計(jì)算公式 計(jì)算值 法面模數(shù) mn 5 nun 錐角 & 20.556 % 69.444 齒數(shù) Z! 21 z2 56 傳動(dòng)比 ? h 2.667 分度圓直徑 d2 105nun 280nun 齒頂圓直徑 dal = d1 +2hjC0S^ 114.363mm d「= cU +2h co^ 283.51111U11 齒根圓直徑 dfl = d1 -2hfCOs5] 93.76411U11 df2 = d2 -2hfC0S送 27

26、5.787mm 錐距 mz m / 2 z K — — ■亠/7 7 149.520nun 2sm5 2 7 - 齒寬 b2 45111111 4511U11 2.2低速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) （七） 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1. 按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2. 經(jīng)一級(jí)減速后二級(jí)速度不高，故用8級(jí)精度。 3. 齒輪材料及熱處理 小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，平均硬度為240HBS,大齒輪材料為45剛正火，平均硬度 為200HBS,二者材料硬度差為40HBSo 4. 齒數(shù)選擇 選小齒輪齒數(shù)$ = 19 ,根據(jù)傳動(dòng)比12 = 4 ,則大齒輪齒數(shù) =

27、為，2 = 19x4 = 76 ,取 0=76。 實(shí)際傳動(dòng)比u2=4 5. 選取螺旋角。初選螺旋角B二14。 （二） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1. 確定各參數(shù)的值: 1）試選載荷系數(shù)K,=l. 3 2） 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩。 T2 = 1.09 xl05yV- nun 3） 查課本厶05表10-7選取齒寬系數(shù)0=1。 4） 查課本4?！勘?0-6得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPJ。 5） 教材10—21d圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6血］= 570MPa ； 10—21c圖按齒面硬度查得大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限6血：=390MPa。 6） 按式（10-13）

28、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7） M = 60nj— =60 x 363.6x1x（2 x 8 x 365 x 5）=6.37x109 ； nJ— u =637X108 =1.59x10% 4 8） 查教材10—19圖接觸疲勞壽命系數(shù)KHNl = 0.97 , KHN2 = 0.98。 9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=l, 則[b〃 1 = K腫心=on? x 570 = 552.9MPa = K 刖2心=0.98x390 = 382.2MPa ...[aH ]= 0" 1 匚 0" = 2.9[382.2 = 467 55MPa

29、2 2. 1) 10） 查課本△門圖10-30選取區(qū)域系數(shù)乙円二2.433。 11） 査課本 P2l5 圖 10-26 得 = 0.754 Ea = al + sa2 =0. 754+0. 886=1. 64。 計(jì)算 試算小齒輪分度圓直徑d“，由計(jì)算公式得 3 （ : — 8ay = 0.886 2) 3) 2K,G JS+1 汽 了昇)2 V 0鳳 2 9h] 3 /2xl.3xl.09xl05 4 + 1 2.433x189.8 , J X X ( )- 4 467.55 V 1X1.64 =59. 506mm 計(jì)算圓周速度 叫％ 3.

30、14x59.506x363.6 … z u = = = 1.13/W/5 60 x 1000 60x1000 計(jì)算齒寬b和模數(shù)〃口 b= %血=1 x 59.506 = 59.506 mm c/] cos/? 59.506xcosl4 o n . = =3.04/7?/?? 19 第19頁共43頁 4) 齒高 h = 2.25mnl = 2.25 x 3.04nm = 6.84/ww % 亠〃%.84 = &7 5) 計(jì)算縱向重合度 =0.31 晞Z] tan/7 = O.318xlxl9xtanl4 = 1.506 6) 計(jì)算載荷系數(shù)K 己知使用

31、系數(shù)（q=1,根據(jù)v二1. 13m/s, 8級(jí)精度，查課本片対圖1一8得動(dòng)載 系數(shù)心=1.08；查課本片96表10-4得K 〃二1.454；查課本&s圖1一】3得 二1.388；查課本片邛表 10-3 得=KFa =1.2。 故載荷系數(shù) K = Ka KvKHa = 1x1.08x1.2x1.454 =1.884 第#頁共43頁 7) 8) (三) 1. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 計(jì)算模數(shù)也“ 他/c嘰 $ = 67.340x24。=3.44^ 19 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)

32、 確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù) K = K,K 水肱 =1x1.08x1.2x1.388 =1.789 小齒輪傳遞的扭矩T2=1.09xl05N-mm 19 cos3 0 Sos14。=20.80 =83.20 根據(jù)縱向重合度勺=1.506,查課本△門圖10-28得螺旋角影響系數(shù)與二0.88。 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) _ 76 cos3 p cos314c 查取齒形系數(shù)緯“和應(yīng)力校正系數(shù)丫$“ 查課本 Aoo表 10-5 ^rA.?3 = 2.768,ys

33、10-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限—E嚴(yán)400Mq啓=320M匕。 查課本戶訛圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)心相=0.92,心中=0.95 o 取彎曲疲勞安全系數(shù)S二1.4,則 0.92x400 L4 1 K fnaUfea 」 s =0.95x320 _21?14 1.4 a S =262.857MP 并加以比較 計(jì)算大、小齒輪的 3歸 EL = 2-768xL558 = 0.01641 262.857 =0.01808 Ws.4_ 2-214x1.773 EL 217.143 大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪。 第16頁共

34、43頁 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 x 0.01808 = 2.145/w/z? 12 x 1.789 x 1.09 x 105 x 0.88 x cos214 V 1x192x1.64 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)加”大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 計(jì)算的法面模數(shù)，乂有齒輪模數(shù)m的大小要有彎曲強(qiáng)度覺定的承載能力，而齒面接觸疲 勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，所以可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) （摘IT《機(jī)械原理教程》第二版清華大學(xué)出版社43標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（摘Ii GB/T1357-1987））,而按接觸強(qiáng)度 算得分度圓直徑 =67.340mm 重新修正齒輪齒數(shù)， z3 djCo

35、的 67.340xcosl43 P = 3 = 21.78,取整z3 =22 則實(shí)際傳動(dòng)『午牛4,與原 第#頁共43頁 第#頁共43頁 分配傳動(dòng)比4 一致。 3. 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 （5 + ◎）叫（22 + 88）x3 a = 1 ：——mil = 170 .OMiiii 2 cos/? 2x cos 14 將中心距圓整為170mm。 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 0 =aiccos + = aiccos（22 + 88）x3 = 13.9505 = 13555O" 2a 2x170 因0值改變不多,故參數(shù)6, K“ Zr等

36、不必修正。 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 =68/77/77 =272 nun y _ 22x3 cos0 cos 13.9505 Z4mfl _ 113 x2.5 cos0 cos 13.9505 4) 計(jì)算齒輪寬度 b == 1 x 68 = 6Smm 圓整后取b=68mm 小齒輪B, = 74nin ,大齒輪B4 = 70nm 4. 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪3由于直徑小，釆用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪5采用孔板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按 經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的中間軸配合段直徑計(jì)算，大斜齒圓柱齒輪見下表5；大齒輪4 結(jié)構(gòu)草圖如上圖。低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)尺寸見下表。 ocr%

37、 OJTS 大斜齒輪結(jié)構(gòu)草圖 表5斜齒大圓柱齒輪結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式 計(jì)算值 穀空直徑d 由軸設(shè)計(jì)而定d=d軸 70niin 輪轂直徑4 D3= 1.6d 11211U11 輪轂寬度L l = b4 70nun （取為與齒寬相等） 腹板最大直徑q Do a da -(10 ~ 14)111 n 240nmi 板孔分布圓直徑卩 D 2 + 2 1 2 17611U11  板孔直徑2 q “0 25 ?0.35）（2 — 2） （32~44.8） mm 腹板厚度c C =（0.2 ?0.3）3 18nun 表6低速級(jí)

38、圓柱斜齒輪傳動(dòng)尺寸 名稱 計(jì)算公式 計(jì)算值 法面模數(shù) 111 n 3nmi 法面壓力角 20 螺旋角 P 135550“ 齒數(shù) Z3 22 88 傳動(dòng)比 ? l2 4 分度圓直徑 心 68111111 272mm 齒頂圓直徑 da3 =d3 +2ha da4=d4+2ha 7411U11 27811U11 齒根圓直徑 df3 = d3 - 2hf da = d4 — 2hf 60.5nun 264.5nmi 中心距 a_mn（z3+z4） 2cos/3 170nmi 齒寬 B, 7411U11 7011

39、U11 第23頁共43頁 第3章設(shè)計(jì)軸的尺寸并校核。 3.1軸材料選擇和最小直徑估算 軸采用材料45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。則許用應(yīng)力確定的系數(shù)103 o當(dāng)軸段截面處有一個(gè)鍵槽，就將計(jì)數(shù)值加 第25頁共43頁 第#頁共43頁 大5%?7%,當(dāng)兩個(gè)鍵槽時(shí)將數(shù)值增大到10%?15%。 1?高速軸：dlmm > 401 = 126xJ^ = 20.946nun,因高速軸安裝聯(lián)軸器有- 第#頁共43

40、頁 第#頁共43頁 鍵槽，貝I」：dlmm = (1 + 0.07)x20.946 =22.41iimio對(duì)于連接電動(dòng)機(jī)和減速器高 速軸的聯(lián)軸器，為了減少啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其聯(lián)軸器應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和良好 的減震性能，故釆用LX型彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T5014—2003)。 p 5 5 1)聯(lián)軸器傳遞的名義轉(zhuǎn)矩T =9550 — = 9550x=54.7IN ? m n 960 計(jì)算轉(zhuǎn)矩7； = KT = 1.5x54.71 = 82.065 N?m (K為帶式運(yùn)輸機(jī)工作系數(shù)， K=l?25?1.5,取 K=l?5 )o 2)根據(jù)步驟1、2和電機(jī)直徑d電機(jī)=42

41、mm,則選取LX3型聯(lián)軸器。其中： 公稱轉(zhuǎn)矩 7； =1250N?m ,許用轉(zhuǎn)速[n ]= 4700iAnin ,聯(lián)軸器孔直徑 d= (30、32、35、38、 40、 42、 4548)滿足電機(jī)直徑d電機(jī)=42 mm。 第#頁共43頁 第#頁共43頁 3) 確定軸的最小直徑。根據(jù)01軸=(0.8?1.2) d電機(jī),所以dlmm = 33.611111 □取 Wmm = 35inm 2. 中間軸：d2min > a02 "叫豈 wy考慮該處軸徑尺寸應(yīng)大于 第#頁共43頁 第#頁共43頁 高速級(jí)軸頸處直徑，取d2mm = 4511

42、111 o 3. 低速軸：d3mm > A)3 "X」欝f 考慮該處有-聯(lián)軸器有 第#頁共43頁 第#頁共43頁 一個(gè)鍵槽，貝歸 d3mm = (1 + 0.07)x39.35611111 = 42.111nm ,取整：d3min = 45nin o 第#頁共43頁 3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾燃傲慵g的相對(duì)位置等要求, 參考表4-1、圖4-24 （《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第3版哈爾濱理工大學(xué)出版社），初步設(shè)計(jì) 軸草圖如下 3.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體

43、釆用剖分式結(jié)構(gòu)，該 減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承釆用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì) 處開始設(shè)計(jì)。 （2） 聯(lián)軸器與軸段① 軸段① 上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)同步 進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所聯(lián)接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 由表查得GB/T5014-2003中的LX3型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為1250N?mm,許用轉(zhuǎn) 速4700r/min,軸孔范圍為30?48mm?？紤]到di>33. 6mm,取聯(lián)軸器孔直徑為35mm,軸 孔長(zhǎng)度L聯(lián)二82mm, Y型軸孔,A型鍵，聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)LX3 33*82GB/T5014-2003,相 應(yīng)的軸段①的直徑dF3

44、5mmc其長(zhǎng)度略小于孔寬度，取LF80mm半聯(lián)軸器與軸的配合為 H1 （3） 軸承與軸段③和⑤的設(shè)計(jì) 在確定軸段③的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及 密封圈的尺寸。若聯(lián)軸器采用軸肩定位，其值最終由密封圈確定該處軸的圓周速度均 小于3m/s,可選用氈圈油封，查表初選氈圈?？紤]該軸為懸臂梁，且有軸向力的作用， 選用圓錐滾子軸承，初選軸承33010,由表得軸承內(nèi)徑d二50mm,外徑D二90mm,寬度B二20mm, 內(nèi)圈定位直徑da=58mm,軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離故d3=50mm,聯(lián)軸器定位軸套 頂?shù)捷S承內(nèi)圈端面，則該處軸段長(zhǎng)度應(yīng)略短于軸承內(nèi)圈寬度，取L3=24mm。該減速器錐 齒輪的圓周

45、速度大于2m/s,故軸承采用油潤(rùn)滑，由齒輪將油甩到導(dǎo)油溝內(nèi)流入軸承座中。 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則d5=50mm,其右側(cè)為齒輪1的定位軸套, 為保證套筒能夠頂?shù)捷S承內(nèi)圈右端面，該處軸段長(zhǎng)度應(yīng)比軸承內(nèi)圈寬度略短，故取 L5=24mm,軸的配合為公差為k6。 （4） 由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端，裝配關(guān)系，取端蓋外端面與聯(lián)軸面間距L二30,故去1_2二45mm, 又根據(jù)大帶輪的軸間定位要求以及密封圈標(biāo)準(zhǔn)，取d2二40mm （5） 齒輪與軸段的設(shè)計(jì)，軸段上安裝齒輪，小錐齒輪處的軸段釆用懸臂結(jié)構(gòu)，d&二40mm, L&二63mm。選用普通平鍵14 x9 x45mm,小錐齒輪與軸的配合為竺。

46、 n6 （6） 因?yàn)槭蠟檩S環(huán)段，應(yīng)大于ch，所以取d4 =60mm，乂因?yàn)檠b配關(guān)系箱體結(jié)構(gòu)確定L” 二110mm。 列表 軸段 d L 1 3511U11 SOnmi 2 4011U11 40nmi 3 5011U11 24nmi 4 6011U11 llOnuii 5 5011U11 24min 6 4011U11 63nmi 322中間軸直徑長(zhǎng)度確定 第27頁共43頁 40 弦4 ◎ (1) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體釆用剖分式結(jié)構(gòu)， 該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件

47、的安裝順序，從最 細(xì)處開始設(shè)計(jì) (2) 軸段①及軸段⑤的設(shè)計(jì) 該軸段上安裝軸承，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇設(shè)計(jì)同步 進(jìn)行?？紤]到齒輪上作用較大的軸向力和圓周力，選用圓錐滾子軸承。軸段①及軸段⑥ 上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，乂符合軸承內(nèi)徑系列。根據(jù)cU二45唄，取軸承 30209,由表得軸承內(nèi)徑d二45mm,外徑D二85mm ,寬度B二19mm,故dF45mm , =B + A + A1+03-4)=42nnno通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則&二45mm, 厶=B + △ + △] + @2- L2) =40nmio軸的配合為公差為m6。 齒輪軸段◎與軸段的設(shè)計(jì) 軸段◎上安裝

48、齒輪3,軸段Q上安裝齒輪2O為于 齒輪的安裝，d2和ch應(yīng)略大于出和&,選ch二50mm, ch二60mm。由于齒輪的直徑比較小, 釆用齒輪軸，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，齒輪2輪廓的寬度范圍為(1.2? 1.5) d?=72?90mm,取其輪轂寬度14 = 74mm ,其左端釆用軸肩定位，右端采用套筒固 定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段◎長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪2的輪轂略短，故L2二55mm。 選用普通平鍵14 x9 x45nmi大錐齒輪與軸的配合為竺。 n6 第29頁共43頁 軸段③的設(shè)計(jì) 該段位中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（0.07? 0. 1)dF3.

49、 5~5mm,所以可得 d3 =57mm,厶=Bx -L4-2AX -=20nuiio 軸段 d L 1 45111111 42nmi 2 5011U11 53nun 3 5711U11 20nun 4 7411U11 74nuii 5 4511U11 40nmi 323輸出軸長(zhǎng)度、直徑設(shè)置。 ③② ① （1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體釆用剖分式結(jié) 構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承釆用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序, 從最細(xì)處開始設(shè)計(jì)。 （2）由表查得GB/T5014-2003中的LX3型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)

50、矩為1250N?mm,許 用轉(zhuǎn)速4750r/min,軸孔范圍為30?48mm。取聯(lián)軸器孔直徑為45mm,軸孔長(zhǎng)度L聯(lián)二112mm, 第24頁共43頁 J1型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X3 45*84GB/T5014-2003,相應(yīng)的軸段①的 直徑dF45mmQ其長(zhǎng)度略小于孔寬度，取1_尸82血。，半聯(lián)軸器與軸的配合為佇。 k6 （3） 密封圈與軸段②的設(shè)計(jì) 在確定軸段◎的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及 密封圈的尺寸。若聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度h二（0. 07?0. 1） d,= （0. 07? 0. 1） *45mm=3. 15?4. 5mm。軸段②的軸徑dFd,

51、+2* （3. 15?4. 5） mm,其值最終由 密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于3m/s,可選用氈圈油封，取d2=50mm, 厶2 = L + △『+ Bd + K — B — \ =40nmi o （4） 軸承與軸段③和軸段G的設(shè)計(jì) 考慮齒輪油軸向力存在，但此處軸徑較大，選 用角接觸球軸承。軸段③上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于安裝，乂符合軸承內(nèi)徑系 列?，F(xiàn)取軸承為30211由表得軸承內(nèi)徑d二50mm,外徑D二100mm,寬度B二21mm。 所以取ch二55mm,由于該減速器錐齒輪的圓周速度大于2m/s,軸承采用油潤(rùn)滑, 無需放擋油環(huán)，取L3-42mmo為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差，取軸承靠近

52、箱體內(nèi)壁的端 面與箱體內(nèi)壁距離△ = 5nmi o 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則dF55mm,軸段⑦的長(zhǎng)度為 厶=尸+ 4 +亠+ （乞-厶6）二Mmm。軸的配合為公差為m6。 （5） 齒輪與軸段⑥的設(shè)計(jì) 軸段⑥上安裝齒輪4,為便于齒輪的安裝，山應(yīng)略大于 d7,齒輪4輪廓的寬度范圍為（1.2?1.5） *57=68.4?85. 5mm,所以取d6=70mm,, 其右端釆用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸 段⑥長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪4的輪轂略短，取L6=68mm 軸段⑥和軸段的設(shè)計(jì) 軸段⑥為齒輪提供軸向定位作用，定位軸肩的高度為 h二（0. 07?0. 1）

53、 d6=4. 9?7mm,取 h二7mm,則 d5=80mm, L5二 1.4h二9. 8mm,取 L5=20mmc 軸段④的直徑可取軸承內(nèi)圈定位直徑，即d4=70mm ,則軸段④的長(zhǎng)度 厶=乞+ △-亠- -厶=20mmo大斜齒輪與軸的配合為 —o n6 軸段 d L 1 4511U11 82nun 2 5011U11 40nmi 3 5511U11 42nun 4 7011U11 55111m 5 8O111111 20nmi 6 7011U11 68111111 7 5511U11 44nmi 第31頁共43頁 3.3軸的

54、校核 3?3?1高速軸 （一） 軸的力學(xué)模型建立 （二）計(jì)算軸上的作用力 小錐齒輪1: 圓周力 27； _ 27； 2x4.387x10" 105x(1-0.5x03) = 983.082 徑向力 = Ftltaii6zsni^ = 983.08 xtan20 sui20.556 = 125 ?64N 軸向力 ^C1 = Ftltanacos^ = 983.08 x tan20cos20.556 = 335.03 N F x d M（d= “I? “1 = 5607N? iwn （三） 計(jì)算支反力 1. 計(jì)算垂直面支反力（H平面） 如圖由繞支點(diǎn)1的力

55、矩和》M] = 0貝ij： FNW2 x 124 - Ftl x 172 = 0 禮=1363 .6N 則 Fnh = 380.55/Vo 2. 計(jì)算水平面支反力（V平面） 與上步驟相似，計(jì)算得：尸問=84.47N , .2=419.5川 （四） 繪扭矩和彎矩圖 1. 垂直面內(nèi)彎矩圖如上圖。 彎矩 M機(jī)=Fxh1 x 124 = 47190 N.11111 2. 繪水平面彎矩圖，如圖所示A/、,. 彎矩： Mg】=52018 3. 合成彎矩圖如圖 最大彎矩值：A/】=J47190 +52018’ = 70234N.mm 4. 轉(zhuǎn)矩圖T 7 = 7；= 43870 N

56、mn 5. 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí)，根據(jù)選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理。由所引起的教材15-1查得軸的許 用應(yīng)力[c」=60MPa 應(yīng)用第三強(qiáng)度理論b ="八嚴(yán)丁 <0J 由軸為單向旋轉(zhuǎn)o取a =0.6 第33頁共43頁 W = O.ld = 0.1x50’ = 12500 加 Ja// +(ezT)2 b - V _ J70234, + (0.6 x 43870尸 12500 =6.0MPa < [cr.J = 60MPa 第#頁共43頁 第#頁共43頁 故強(qiáng)度足夠。 3-3-2中間軸 （一）軸的力學(xué)模型建立

57、 % F佗  （二）計(jì)算軸上的作用力 大錐齒輪2： 徑向力 Fi2 = Fg = Fjanacosq = 983.08 x tan20cos20.5565 = 335.03 N 軸向力 F心= Fn = Ftltanasui^ = 983.08 x tan203 sm 20.556 = 125.64N 斜小圓齒3： 圓周力 F 2xl.09xl(T n = 3205.88N 徑向力翳=3205碎品^ = 1202皿 軸向力 Fg = Ft3tan/7 = 3205 .88 x tanl3.9505 N = 796.37 N （三）計(jì)算支反力 1.計(jì)算垂直面支反力（H平

58、面） 如圖由繞支點(diǎn)A的力矩和=0貝嘰 /\3 x58.4+ /\2 xl42?9 一 行中 *191.8 = 0 3205.88x58.4.983.08x142.9^^^^ 同理 則 FW3= 2480.38A^o 2.計(jì)算水平面支反力（V平面） 與上步驟相似，計(jì)算得：鼻3 = 1 .23N ,尸冊(cè)=-76.56" （四）繪扭矩和彎矩圖 6. 垂直面內(nèi)彎矩圖如上圖。 彎矩 = /^3 x 58.4 = 144850 Num 彎矩 MH2 = Fnh4x48.9 = 83550 A^.nin 7. 繪水平面彎矩圖，如圖所示A/、- 彎矩： MNV3 = 67348 N.

59、11111 彎矩： MV2 =耳m x48.9 = —3743 .78N.imn &合成彎矩圖如圖 最大彎矩值：M嚴(yán) J1448502 +67348’ = 15970(W.mm 最大彎矩值： M2 = J835502+(-3743.78)，= 83600Mmm 9. 轉(zhuǎn)矩圖T T = T2 = 109000 Nmn 10. 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí)，根據(jù)選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理。由所引起的教材15-1查得軸的許 用應(yīng)力0_J=6OMPa 應(yīng)用第三強(qiáng)度理論由軸為單向旋轉(zhuǎn)q取a =0.6 W W, = "叫一"=10750〃〃/ W = 0. k/? = 0.1X 68

60、’ = 31440”腫 -32 2心 3 3 w3 Jl 59700,+(0.6x10900)2 v “「「 i “一 = —5A9MPa < b . — 60MPa 31440 L t」 a/836002+(0.6x10900)2 Q i “人“ = =9.87MPa< cr . = 60MPa 10750 匚"1J 故強(qiáng)度足夠。 3.3.3低速軸 (一)軸的力學(xué)模型建立 第35頁共43頁 NV6

61、 第37頁共43頁 第#頁共43頁 （二）計(jì)算軸上的作用力 斜大圓齒4： 圓周力 斥［=你=壘=2x1.09x10- n = 3205.882 第#頁共43頁 第#頁共43頁 徑向力 第#頁共43頁 第#頁共43頁 軸向力 巴心=化：3 =化tan" = 3205 .88 x tanl3.9505 N = 796.37 N F x d 岡注=曲 “ = 108300W ? mm （三）計(jì)算支反力 第#頁共43頁 1. 計(jì)算垂直面支反力（H平面） 如圖由繞支點(diǎn)5的力矩和LM5=O貝i

62、j： -凡 x 56 + FNH6 x 187 = 0 .?.乓"960.05N 同理 則 FNH5= 2245 .83NO 2. 計(jì)算水平面支反力（V平面） 與上步驟相似，計(jì)算得：.5 = 263.11" , F陽=939.2" （四）繪扭矩和彎矩圖 1. 垂直面內(nèi)彎矩圖如上圖。 彎矩 MH5 = -F^5 x56 = -125700 N.nin 2. 繪水平面彎矩圖，如圖所示A/、,. 彎矩： = -14734 /Viiin 彎矩： 「6 = S x 131 = -123000 7V.nni 11. 合成彎矩圖如圖 最大彎矩值：= J1257002 +（-147

63、34） = 126560N.mm 最大彎矩值： M6 = J125700+（-123000） = 175900N.nmi 12. 轉(zhuǎn)矩圖T T = 7\= 414360 Mnmi 13. 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí)，根據(jù)選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理。由所引起的教材15-1查得軸的許 用應(yīng)力0_J=6OMPa 應(yīng)用第三強(qiáng)度理論b= E 二刃” ＜［如由軸為單向旋轉(zhuǎn)q取 =0.6 W W, = "叫 一"=10750〃〃/ W = 0. k/? = 0.1X 68’ = 31440”腫 ? 32 2d. == J700,+(0.6X10竺弓=5.49"必［b J= 60MM

64、W5 31440 L 7」 =皿+S = J83600+(0.6X10 込=95 心［「］= 60MM W2 10750 l ~1J 故強(qiáng)度足夠。 (五) 安全系數(shù)法疲勞強(qiáng)度校核 1. 判斷危險(xiǎn)截面 對(duì)照彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和結(jié)構(gòu)圖，從強(qiáng)度、應(yīng)力集中方面分析，因5處是齒輪軸，故 5處不是危險(xiǎn)截面。直徑70mm到直徑為SOniin軸肩截面是危險(xiǎn)截面。需對(duì)截面進(jìn) 行校核。 2. 軸的材料的機(jī)械性能 根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由所引用教材表15-1查得： 6 = 640MPa,b7 = 275MPa,t-1 = 155MPa。?。?= 0.5兒=0.5x02 = 0.1 3.

65、 截面上的應(yīng)力 抗彎截面系數(shù) VV = O.k/3 = O.lx7O3 = 34300nim 抗扭截面系數(shù)怡=0.2d‘ = 68600 nil? 截面左側(cè)Mfc:=175900x131~3：)= 128900MPr/ T, = 414360 131 彎曲應(yīng)力幅q =匹=128900= 3.758MPa ,彎曲平均應(yīng)力crra = 0 ； W 34300 T 121030 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅rT = — = MPa = 6.04MPa ,平均切應(yīng)力r= r = 3.02MPa。 Wr 68600 m a 4. 影響系數(shù) 截面受有鍵槽和齒輪的過盈配合的共同影響，但鍵槽的影響比過

66、盈配合的影響小， 所以只需考慮過盈配合的綜合影響系數(shù)。4 = —= 00286 ^ = — = 1.14 d 70 d 70 由附表3-2査?。バ?查附圖3J得隔=?82 aT =1.10 qr = 0.85 ^=1 + ^(^-1)=1 + 0.82(1.28-1)= 1.23 所以 kr = l+qT(ar-l)= 1+0.85(1.10-1)= 1.085 由附圖3一2、3-3查得::鴛 軸按磨削加工，由教材附圖3— 求出表面質(zhì)量系數(shù)：Pa=PT= 0.92 o V 1 1 1 故得綜合影響系數(shù)：心話+凍七亦+莎-口.95 第41頁共43頁 第#頁共43頁 1.085 0.81 第#頁共43頁 5?疲勞強(qiáng)度校核 查P25頁得 %=0?1 —0.2取0.1 ^=0.05 — 0.1 取0.05 軸在截面的安全系數(shù)為: 第#頁共43頁