二級展開式直齒圓柱齒輪減速器_課程設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 計算載荷系數 K 模數的確定 按齒根彎曲強度設計 由式 (10— 5)得彎曲強度的設計公式為 m≥ ? ?32112 FSaFad YYzKT σφ （ 1）確定公式內的各計算數值 ①由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限1FE? =500Mpa；大齒輪的彎曲疲勞極限強度 2FE? =380MPa ②由 1018 取彎曲壽命系數 1FNK = 2FNK = ③計算 彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 S= 見表（ 1012）得 11][ FE? =（ 11 FEFNK ?? ） /S= ? = 22][ FE? = （ 22 FEFNK ?? ） /S= ? = ④計算載荷系數 K K=KAKVKF? KFβ =1 1 = ⑤查取應力校正系數 由表 10－ 5查得 1SaY =； 2SaY = ⑥查取齒形系數 由表 10－ 5查得 ?FaY 2FaY = ⑦計算大、小齒輪的并 ? ?FSaFaYYσ 加以比較 ? ?111F SaFaYYσ = ? = ? ?222F SaFaYYσ = ? = 大齒輪的數值大。 (2)設計計算 m≥ 325 301 ?? ??? = 對結果進行處理取 m=2mm m = 11][ FE? = 22][ FE? = K= K= ? ?111F SaFaYYσ = ? ?222F SaFaYYσ = 16 計算齒輪齒數 計算大、小齒輪的分度圓直徑 計算齒輪寬度 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數 m 大于由齒根彎曲疲勞計算的模數，由于齒輪模數 m 的大小主要取決于 彎曲所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數與直徑的乘積）有關，可取由彎曲強度算得的模數 并就近圓整為標準值（第一系列） m=，按接觸強度算得的分度圓直徑 d=，算出小齒輪齒數 小齒輪齒數 1Z = 1d /m=≈ 35 大齒輪齒數 2Z = 11Zi =?35=122，取 2Z =122 幾何尺寸計算 (1)計算大、小齒輪的分度圓直徑 1d = 1Z m=35?2=70mm 2d = 2Z m=122?2 =244mm (2)計算中心距 a=( 1d + 2d )/2=(70+244)/2=157mm， (3)計算齒輪寬度 b=φ d 1d =70mm 1B =70mm， 2B =75mm 備注齒寬一般是小齒輪得比大齒輪得多 510mm 小結 實際傳動比為： 1 ??i 誤差為 ： %5% ??? m=2mm 1Z =35 2Z =122 1d =70mm 2d =244mm a=157mm 1B =70mm 2B =75mm 17 初步確定軸上的力 初步確定軸的直徑 由此設計有 模數 分度圓直徑 齒寬 齒數 小齒輪 2 70 75 35 大齒輪 2 244 70 122 四． 軸、鍵、軸承的設計計算 Ⅰ的設計 總結以上的數據 及軸上力的計算 。 功率 轉矩 轉速 齒輪分度圓直徑 壓力角 m 1440/min 56mm 20176。 初步確定軸上的力 : 軸（ 高速級）的小齒輪的直徑為 56mm， 圓周力 : F NT 16725646820x2d2 11t ??? 徑向力： F NF 608tantr ?? ? ． 2 初步確定軸的直徑 先按式 152 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45號鋼。根據表 153選取 A0=112。于是有 : d 330m i n ??? A 由于軸上必須開鍵槽，所以最小直徑按 5%增大： m i n ??? 這是安裝聯軸器處的軸的直徑，為使其與聯軸器相適合，取 20mm 圓周力 N1672 徑 向力 N608 mind = 18 輸入軸的設計 選擇滾動軸承 軸的設計 1） 聯軸器的型號的選取 為了滿足聯軸器的軸向定位要求， 12 軸段右端 需制出一軸肩 h= ~ d（ ），取 h=，故 23 段的直徑 d=20+=24mm，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=25。選用 HL1 型彈性柱銷聯軸器，與軸配合的轂孔長度 L=52mm， 2）初步選擇滾動軸承。 因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據 d23=24mm，由機械設計手冊選型號為6206，得尺寸為 dxDxB=30x62x16。故 d34= d78=30mm,而34軸段的長度可取為 L34=16mm,右端應用軸肩定位，取d45=30+=35mm. 3） 67 軸段裝齒輪，為齒輪安裝方便，該段值應略大于 78軸段的直徑，可取 d67=32mm. 齒輪右端用套筒固定，為使套筒端面緊湊在齒輪做斷面上 67 軸段的長度應比齒輪轂長略短，已知齒寬B=61mm，故選取 67 軸段的長度為 L67=58mm，齒輪左端用軸肩固定，由此可確定 56軸段的直徑， 取 d56=32+= 而 L56===,取 L56=5mm 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm（由減速機器軸承端蓋的結構而定）。根據軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑劑的要求，取端蓋的外端面與聯軸器右端面的距離l=30mm，故取 23 20 30 50l mm mm? ? ? ?。 d12=20mm d23=24mm L12=52mm 軸承代號 6206 d34= d78=30mm, L34=16mm, d45=35mm. d67=32mm. L67=58mm d56= L56=5mm 錯誤 !未找到引用源。 19 鍵的設計 5）取齒輪距箱體內避之距離 a=16mm，同時考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應距箱體內壁一段距離 s ， s=8mm 。故在軸的右端取7 8 1 6 7 73 16 8 12 70 39l B a s B l m m m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?=56+16+8+1258=34mm。 6） 取中間軸上大齒輪和小齒輪之間的距離 c=15mm，已知中間軸上大齒輪輪轂長 B2 =56mm，中間軸上小齒輪輪轂長 B2 =75mm，則 L45=s+a+B1 +C+ ????652 2582 LB8+16+75+15+32265=115mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度 。 鍵的設計 軸上零件 的軸向定位，軸上的圓角和倒角尺寸 齒輪、聯軸器與軸的周向定位均采取平鍵聯接， 查表 61，得 齒輪：鍵尺寸參數 bxh=10mmx8mm,L=45mm， t=4mm； 聯軸器：鍵尺寸參數 b*h=6mmx6mm,L=45mm， t=4mm。 參考教材表 152，軸段左端倒角 145??，右端倒角取145??。各軸肩處的圓角半徑為 R=。 軸的受力分析及 強度校核 軸的受力分析，取齒輪齒寬中間點為力的作用點 1）根據軸向所受的支反力，作出彎矩圖；利用軸所傳遞的扭矩，作出扭矩圖。 L23=50mm L78=34mm L45=115mm 20 計算 水平支反力 計算垂直面支反力 計算軸 O (注：軸的受力圖、彎矩圖和扭矩圖是為了直觀說明問題的關鍵所在。故只示意表示。 ) 2） 水平支反力： 1 1 20 , ( ) 0A t R XM F L F L L? ? ? ?? 有 NXLL LFF tB 12 897015 5 15 516 7221 1x ????? NFFF BtAx 3831 2 8 91 6 7 2x ???? 垂直面支反力： 1 1 20 , ( ) 0A r B ZM F L F L L? ? ? ?? 有 NXLL LFF rBz 46846155 15560821 1 ????? NFFF BrAz 140468608z ????? 計算軸 O 處彎矩 水平 矩： mNXLFM AXOX .3 6 5 53 8 31 ??? 垂直面彎矩： NXLFM AZOZ 5 51 4 01 ??? .m xBF = N1289 AxF =383N AzF =140N BzF =468N 21 處彎矩 校核軸的強度 校核鍵的連接強度 合成彎矩： NMMMOZOXO )( 22 ???.m 計算轉矩： T= ?T 3）校核軸的強度 由合成彎矩圖和轉矩圖知， O 剖面處彎矩最大，還有鍵槽引起的應力集中，故 O處剖面左側為危險截面，該處軸的抗彎截面系數為 323 2 1 532 mmXdW ??? ? 按彎矩合成應力校核軸的強度，對于單向轉動的轉軸，通常轉矩按脈動循環處理，故取折合系數 ?? ，則 221() 2 9 . 6Oca MT M P aW ?? ??? 前面已選定軸的材料為 45剛，調制處理，由表151 查得 1[ ] 60MPa?? ? ，因 1[]ca???? ，故安全。 校核鍵的連接強度 1）齒輪的鍵： p? = kLd10x2 31T = 3 MXX XX ? 查表 62得 [ ] 100 ~ 120p MPa? ? ， []pp??? 。故強度足夠，鍵校核安全