1、編號(hào)： 13 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō) 明書(shū)十二題 目： 二級(jí)斜齒輪減速器 院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械電子工程 學(xué)生姓名： 韋廣勇 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位:桂林電子技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 姓 名： 唐良寶 職 稱(chēng)： 教授 2014年7月10日目錄1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（引言）32課程設(shè)計(jì)的任務(wù)33總體方案的分析43.1電機(jī)的選擇44計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比54.1確定總傳動(dòng)比54.2分配各級(jí)傳動(dòng)比55傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算65.1各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算65.2各軸的輸入功率65.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩66齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及其參數(shù)計(jì)算76.1高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)76.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)材料及強(qiáng)度計(jì)算15

2、6.3齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑246.4高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸246.5低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸257軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核257.1軸材料的選擇257.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)257.3輸入軸、中間軸、輸出軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算268聯(lián)軸器的選擇328.1載荷的計(jì)算328.2聯(lián)軸器型號(hào)的選擇339軸承的選擇及校對(duì)339.1初選輸入軸、中間軸、輸出軸上軸承型號(hào)337.2計(jì)算輸入軸、中間軸、輸出軸上軸承的軸向載荷339.3計(jì)算輸入軸、中間軸、輸出軸上軸承的當(dāng)量載荷369.4計(jì)算輸入軸、中間軸、輸出軸上軸承的壽命3710各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3710.1輸入軸：3710.2中間軸3810.3輸出軸3811鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算3911.

3、1、聯(lián)接鍵的選擇和校核3912箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算3912.1箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料3912.2箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸4013螺栓等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的選擇4013.1主要螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇4013.2銷(xiāo)、墊圈墊片的選擇4014減速器的結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑概要說(shuō)明4114.1減速器的結(jié)構(gòu)4114.2減速器的潤(rùn)滑4114.3減速器的密封4115設(shè)計(jì)總結(jié)41參考文獻(xiàn)431機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（引言）機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)思和表達(dá)能力、知識(shí)綜合運(yùn)用的重要過(guò)程。在設(shè)計(jì)中我們可以運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：（1） 、機(jī)械裝置的總體方案設(shè)計(jì)：傳動(dòng)方案的分析和選擇、動(dòng)力源的選擇、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算

4、確定；（2） 、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3） 繪制機(jī)械裝置的主要零件裝配圖，標(biāo)注裝配尺寸和配合代號(hào)以及其他的技術(shù)要求、零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核；（4） 繪制零件的二維零件圖，包括零件的結(jié)構(gòu)尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和技術(shù)要求；（5） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)；（6） 繪制三維裝配圖。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)多樣化，要求每個(gè)學(xué)生要有自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)內(nèi)容，要有創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注重運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，遇到不懂得要虛心向其他同學(xué)學(xué)習(xí)。2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容：慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（二級(jí)斜齒輪減速器）（2） 工作條件：1）卷筒效率=0.96（包括軸承與卷筒的效率損失）2）鋼

5、繩允許速度誤差5%3）工作情況：兩班制，間歇工作，載荷變動(dòng)較??；4）使用折舊期：15年5）工作環(huán)境：室內(nèi)、灰塵較大、環(huán)境最高工作溫度35；6）動(dòng)力源：電力、三相交流、電壓380v/220v；7）檢修間隔期：四年一次大修、兩年一次中修、一年一次小修；8）制造條件及生產(chǎn)批量：專(zhuān)門(mén)機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。（3）原始數(shù)據(jù)：學(xué)號(hào)姓名韋廣勇運(yùn)輸帶工作壓力F（KN）3.95運(yùn)輸帶工作速度v（m/s）1.13滾筒直徑D（mm）440（4） 設(shè)計(jì)工作量1）減速器裝配圖1張（計(jì)算機(jī)繪圖、圖幅A0、用A2打?。?）零件（大齒輪、工作軸）工件圖（計(jì)算機(jī)繪圖，用A3打?。?）打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份，約1000字，有減速器裝

6、配三維模型和零件的三維模型的截圖4）減速器裝配三維模型、零件三維模型、零件工作圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電子版3總體方案的分析減速器部分兩級(jí)斜齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。3.1電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)選擇Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式為封閉式。3.1.1計(jì)算工作機(jī)所需輸入功率由原始數(shù)據(jù)計(jì)算得3.2.2所需電機(jī)輸出

7、功率式中，為傳動(dòng)裝置的總效率式子中分別為傳動(dòng)裝置中每對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副的效率。斜齒輪效率0.97 一對(duì)滾動(dòng)軸承效率聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.97總效率=0.825kw選電機(jī)的額定功率為7.5kw工作機(jī)轉(zhuǎn)速：選擇工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=50r/min二級(jí)斜齒輪減速器的傳動(dòng)比一般為i=840，即：有查表得：選擇Y132M-4三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：電機(jī)型號(hào)Y132M-4額定功率P（kw）7.5滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速V（r/min）1400同步轉(zhuǎn)速V（r/min）1500極數(shù)4極額定電壓U（v）3804計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比4.1確定總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載速率，工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即4.2分配

8、各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比 ： 電機(jī)傳輸?shù)牡谝粚?duì)斜齒輪的傳動(dòng)比，第二對(duì)斜齒輪的傳動(dòng)比 工作機(jī)的斜齒輪的傳動(dòng)比5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三個(gè)軸，依次為1、2、3、4軸5.2各軸的輸入功率電機(jī)的額定功率Pd=7.5kw5.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)裝置參數(shù)見(jiàn)表：軸號(hào)輸入功率（kw）輸入轉(zhuǎn)矩（kN.m）傳動(dòng)比i傳輸效率轉(zhuǎn)速n（r/min）電機(jī)軸7.551.16110.97140017.27549.62614/30.950630026.917220.19140.95067536.574837.0891.50.91265046.2491193.5596齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及其

9、參數(shù)計(jì)算6.1高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)6.1.1齒輪傳動(dòng)參數(shù)輸入功率為P=7.275kw，小齒輪轉(zhuǎn)速n=1400r/min，傳動(dòng)比i=14/36.1.2選擇齒輪材料和精度等級(jí)1）材料選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)，表面淬火)，硬度為280HBS, 大齒輪材料均為 45 鋼（表面淬火），齒面硬度為 240HBS，材料硬度差為 40HBS2）精度等級(jí)取7級(jí)。3）試選小齒輪齒數(shù)z1=24 , 4）初選螺旋角=14o5）壓力角=20o6.1.3設(shè)計(jì)準(zhǔn)則該減速器為閉式齒輪傳動(dòng)，齒面點(diǎn)蝕是主要的實(shí)效形式。所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的主

10、要參數(shù)和尺寸，然后再進(jìn)行校核。6.1.4按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定小齒輪分度圓直徑，即：d1t=32KHtT1du+1u(ZHZEZZH)2（1）確定式中各參數(shù)值：試選載荷系數(shù)KHt=1.3。由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1。由表10-5查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa12。由式（10-21）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Z。t=arctan(tann/cos)=tan-1(tan20/cos14)=20.562at1=arccosZ1cost/(Z1+2han*cos) =arccos18cos20.562/(18+21cos14) =29.

11、974at2=cosZ2cost/(Z2+2han*cos) =arccos112cos20.562112+21cos14=23.074=Z1tanat1-tanat+Z2(tanat2-tant)/2 =24tan29.974-tan20.562+112(tan23.074-tan20.562)/2 =1.678=dZ1tan=124tan14=1.905Z=4-31-+=4-1.67831-1.905+2.9051.678=0.673由式(10-23)可得螺旋角系數(shù)ZZ=cos=cos14=0.985計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力H由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限分別為lim1=

12、600Mpa,lim2=550Mpa由式(10-15)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njLh=60140012836515=7.358109N2=N1/u=7.358109/(112/24)=1.578109由圖10-27查取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90，KHN2=0.95。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式(10-14)得H1=KHN1Hlim1S=0.906001Mpa=540MpaH2=KHN2Hlim2S=0.955501Mpa=523Mpa取H1和H2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即H1=H2=523Mpa1）試算小齒輪分度圓直徑d1t32KHtT1du+1u(ZH

13、ZEZZH)2=321.34.96261041(112/24)+1(112/24)(2.433189.80.6730.)2 =38.650mm（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的準(zhǔn)備圓周速度vv=d1tn1601000=38.6501000m/s=2.825m/s齒寬bb=dd1t=138.650mm=38.650mm2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH由表10-2查得使用系數(shù)KA=1根據(jù)v=2.825m/s，7級(jí)精度。由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.20齒輪的圓周力Ft1=2T1d1t=24.962610438.650N=2.568103NKAFt1b=12.56810338.650N/

14、mm=66.441N/mm100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KF=1.2由表10-4用插值法查得KH=1.417，結(jié)合b/h=10.991查圖10-13，得 KF=1.30則載荷系數(shù)為KF=KAKVKFKF=11.151.21.30=1.7943）、由式(10-13)可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)mn=mnt3KFKFt=1.16231.7941.3mm=1.210mm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)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)。故從標(biāo)準(zhǔn)中就近選取mn=1.5mm，為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=41.683mm來(lái)計(jì)算小齒輪

15、的齒數(shù)，即Z1=d1cos/mn=41.683cos14/1.5=26.963取Z1=27，則Z2=i1Z1=27x14/3=126，故取Z2=126（3）、幾何尺寸計(jì)算1）、計(jì)算中心距a=(Z1+Z2)mn2cos=(27+126)1.52cos14mm=118.262考慮模數(shù)從1.210mm增大到1.5mm，為此將中心距圓整為118mm2）、按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos(Z1+Z2)mn2a=arccos(27+126)1.52185=13.4793）、計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑d1=Z1mncos=271.5cos11.969mm=41.650mmd2=Z2mncos=126

16、1.5cos11.969mm=194.364mm4）、計(jì)算小齒輪寬度b=dd1=141.650mm=41.650mm為了考慮兩齒輪的安裝誤差，故小齒輪的寬度應(yīng)大于大齒輪寬度的38mm，所以選擇b1=42mm， b2=45mm。（4）、圓整中心距后的強(qiáng)度校核齒輪副中心距在圓整之后，KH、Z和KF、Y、Y均會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)重新校核強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。1） 、齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核由式校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度H=2KHT1dd13u+1uZHZEZZH計(jì)算載荷系數(shù)由表10-2查得使用系數(shù)KA=1圓周速度v=d1n1601000=41.6501000m/s=3.053m/s根據(jù)v=3.053m/s,7

17、級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.15齒輪的圓周力Ft1=2T1d1=24.962610441.650N=2.38103NKAFt1b1=12.8310342N/mm=56.738N/mm100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KH=1.2由表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，KH=1.426則載荷系數(shù)為KH=KAKVKHKH=11.151.21.426=1.9682）、由式（10-21）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Z。t=arctan(tann/cos)=arctan(tan20/cos13.479)=20.520at1=arccosZ1cost/(Z1+2han

18、*cos) =arccos27cos20.520/(27+21cos13.479) =30.263 at2=arccosZ2cost/(Z2+2han*cos) =arccos126cos20.520/(126+21cos113.479) =22.735 =Z1tanat1-tanat+Z2(tanat2-tant)/2=27tan30.263-tan20.520+126（tan22.735-tan20.520）/2 =1.797=dZ1tan/=127tan13.479/=2.060故Z=4-31-+=4-1.79731-2.060+2.0601.797=0.3683）、由圖10-20查取區(qū)

19、域系數(shù)ZH=2.42。4）、由式(10-23)可得螺旋角系數(shù)ZZ=cos=cos13.479=0.986將以上相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(10-22)得到 H=2KHT1dd13u+1uZHZEZZ =21.9684.9626104142312627+2.42189.80.3680.986Mpa =294.21MpaH滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件（5）、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，由公式F=2KFT1YFaYSaYcos2dmn3Z12F校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1） 、計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.053m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.20由Ft1=2T1/d1=24.9626104/41.650N=2.

20、363103NKAFt1b=12.36310342=56.26N/mm100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KF=1.4由表10-4用插值法查得KH=1.426，齒寬bb=dd1=141.650mm=41.650mm齒高h(yuǎn)和寬高比b/hh=2han*+cn*mnt=21+0.251.5mm=3.375b/h=41.650/3.375=12.34結(jié)合b/h=13.18查圖10-13，得KF=1.35則載荷系數(shù)為KF=KAKVKFKF=11.201.41.35=2.2682）、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV1=Z1/cos3=27/cos313.479=28.550ZV2=Z2/cos3=126/cos3

21、13.479=133.234查圖10-17得齒形系數(shù)YFa1=2.58，YFa2=2.16。由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.62，YSa2=1.81。3）、由式(10-18)，可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)Yb=arctantancost=arctantan13.479cos30.263=10.544v=/cos2b=1.797/cos213.479=1.900Y=0.25+0.75/v=0.25+0.75/1.900=0.6454）、由式(10-19)，可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋系數(shù)YY=1-120=1-2.06013.479120=0.769將以上數(shù)據(jù)代入式(10-17)得F

22、1=2KFT1YFa1YSa1YYcos2dmn3Z12 =22.2684.96261042.581.620.7690.645cos213.47911.53272Mpa =182.62MpaF1F2=2KFT1YFa2YSa2YYcos2dmn3Z12 =22.2684.96261042.161.810.7690.645cos211.96911.53272Mpa =175.86Mpa100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KF=1.2由表10-4用插值法查得KH=1.426，結(jié)合b/h=13.740查圖10-13，得KF=1.40則載荷系數(shù)為KF=KAKVKFKF=11.021.21.40

23、=1.7143） 由式(10-13)可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)mn=mnt3KFKFt=1.82231.7141.3mm=1.998mm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)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)。故從標(biāo)準(zhǔn)中就近選取mn=2mm，為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3=65.430mm來(lái)計(jì)算小齒輪的齒數(shù)，即Z3=d3cos/mn=65.430cos14/2=31.743取Z3=31，則Z4=i2Z3=431=124（6）幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距a=(Z3+Z4)mn2cos=(31+124)22cos14mm=159.745將中心距圓

24、整為159mm2） 按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos(Z3+Z4)mn2a=arccos(31+124)22159=11.5233） 計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑d3=Z3mncos=312cos11.523mm=63.275mmd4=Z4mncos=1242cos11.523mm=253.101mm4） 計(jì)算小齒輪寬度b=dd3=163.275mm=63.275mm為了考慮兩齒輪的安裝誤差，故小齒輪的寬度應(yīng)大于大齒輪寬度的38mm，所以選擇b3=64mm， b4=60mm。（7）圓整中心距后的強(qiáng)度校核齒輪副中心距在圓整之后，KH、Z和KF、Y、Y均會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)重新校核強(qiáng)度，以明確齒輪

25、的工作能力。1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核由式(10-22)校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度H=2KHT3dd33u+1uZHZEZZ2） 計(jì)算載荷系數(shù)由表10-2查得使用系數(shù)KA=1圓周速度v=d3n3601000=63.275300601000m/s=0.994m/s根據(jù)v=0.994m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.02齒輪的圓周力Ft3=2T3d3=2220.19110365.275N=6.747103NKAFt3b=16.74710364N/mm=105.415N/mm100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KH=1.2由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置

26、時(shí)，KH=1.426則載荷系數(shù)為KH=KAKVKHKH=11.021.21.426=1.7453） 由式（10-21）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Z。t=arctan(tann/cos)=arctan(tan20/cos11.523)=20.278at3=arccosZ3cost/(Z3+2han*cos) =arccos31cos20.278/(31+21cos11.523) =28.297 at4=arccosZ4cost/(Z4+2han*cos) =arccos124cos20.278/(124+21cos11.523) =22.572 =3tanat3-tanat+Z4(tanat4

27、-tant)/2=31tan28.297-tan20.278+124(tan22.572-tan20.278)/2 =1.523=dZ3tan/=131tan11.523/=2.012Z=4-31-+=4-1.52331-2.012+2.0121.523=0.5214） 由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.45。5） 由式(10-23)可得螺旋角系數(shù)ZZ=cos=cos11.523=0.990將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(10-22)得到 H=2KHT3dd33u+1uZHZEZZ =21.745220.191103163.275312431+2.45189.80.5230.990Mpa =489.247

28、MpaH滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件（8）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由式(10-17)F=2KFT3YFaYSaYcos2dmn3Z32F校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1) 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.994m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.02由Ft3=2T3/d3=2220.191103/63.275N=6.960103NKAFt3b=16.96010364=108.747N/mm100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KF=1.2由表10-4用插值法查得KH=1.426，齒寬bb=dd3=163.527mm=65.90mm齒高h(yuǎn)和寬高比b/hh=2han*+cn*mnt=21+0.252m

29、m=4.5b/h=63.527/4.5=14.117結(jié)合b/h=14.117查圖10-13，得KF=1.52則載荷系數(shù)為KF=KAKVKFKF=11.021.21.52=1.8602) 由當(dāng)量齒數(shù)ZV3=Z3/cos3=31/cos311.523=32.979ZV4=Z4/cos3=124/cos311.523=131.915查圖10-17得齒形系數(shù)YFa3=2.52，YFa4=2.16。由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)YSa3=1.61，YSa4=1.82。3) 由式(10-18)，可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)Yb=arctantancost=arctantan11.523cos20.27

30、8=12.518v=/cos2b=1.523/cos212.518=1.562Y=0.25+0.75/v=0.25+0.75/1.526=0.7304) 由式(10-19)，可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋系數(shù)YY=1-120=1-2.01211.523120=0.807將以上數(shù)據(jù)代入式(10-17)得F3=2KFT3YFa3YSa3YYcos2dmn3Z32 =21.785220.1911032.521.610.7300.807cos211.523123312Mpa =234.634MpaF1F4=2KFT3YFa4YSa4YYcos2dmn3Z32 =21.785220.1911032.161.

31、810.7300.807cos211.523123312Mpa =249.693MpaF2滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（9）由此可得齒輪的主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)Z1=31，Z2=124模數(shù)m2螺旋角11.523o中心距a（mm）159.745齒寬b（mm）b1=64，b2=60壓力角20o分度圓直徑d(mm)d1=63.275d2=253.101小齒輪用40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按照7級(jí)精度設(shè)計(jì)。6.3齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑改斜齒輪減速器為閉式齒輪傳動(dòng),卻圓周運(yùn)動(dòng)速度v12m/s,所以采用將大齒輪的輪齒侵入油池中進(jìn)行侵油潤(rùn)滑,侵入油中的深度不宜超過(guò)過(guò)深,但也不應(yīng)小于10mm。6.4高速級(jí)齒

32、輪傳動(dòng)的幾何尺寸齒輪的幾何尺寸計(jì)算齒頂高：ha=mnhan*+xn=1.51+0mm=1.5mm齒根高：hf=mnhan*+cn*-xn=1.51+0.25mm=1.875mm齒頂圓直徑：da1=d1+2ha=41.650+21.5mm=444.650mmda2=d2+2ha=194.364+21.5mm=197.364mm齒根圓直徑：df1=d1-2hf=41.650-21.875mm=37.900mmdf2=d2-2hf=194.364-21.875mm=190.614mm齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)。取軸孔直徑:D4=53mm D0da2-1014m

33、n=194.364-(1014)1.5mm=179.364173.364mm取D0=175mm D31.64D4=1.6453mm=86.92mm D1(D0+D3)/2=(175+86.92)/2mm=130.96mm D20.250.35D0-D3=0.250.35175-86.92mm =22.0230.82mm取 D2=28mm6.5低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸根據(jù)高速齒輪的計(jì)算方式，同理可得低速齒輪的幾何尺寸：齒頂高：ha=2mm齒根高：hf=2.5mm齒頂圓直徑：da3=67.275mm，da4=257.101mm齒根圓直徑：df3=58.275mm，df4=248.101mm取軸孔直

34、徑:D4=60mm D0da4-1014mn=253.101-(1014)2mm=225.101233.101mm取D0=230mm D31.64D4=1.6460mm=98.4mm D1(D0+D3)/2=(230+98.4)/2mm=164.2mm D20.250.35D0-D3=0.250.35230-98.4mm =32.9046.06mm取 D2=40mm齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)。7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核7.1軸材料的選擇軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，碳鋼比合金鋼廉價(jià)，對(duì)集中應(yīng)力的敏感性較低，同時(shí)可以通過(guò)熱處理或化學(xué)處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，但具有較差的力學(xué)性。綜合考慮，選用45鋼作為軸的材料，通過(guò)調(diào)質(zhì)進(jìn)行熱處理。7.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.1軸的最小直徑根據(jù)表15-3選取A0=110即各軸的最小直徑為：輸入軸的最小直徑dmin=A03P1n1=11037.mm=19.053mm中間軸的最小直徑dmin=A03P2n2=11036.mm=31.183mm輸出軸的最小直徑dmin=A03P3n3=11036.57475mm=48.661mm7.3輸入軸、中間軸、輸出軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算7.3.1輸入軸彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（1） 輸入軸上的功率P1