二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書(西安交大)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ??????? ?? 式中： 3tF —— 齒輪所受的圓周力， N； 3rF —— 齒輪所受的徑向力， N； 3aF —— 齒輪所受的軸向力， N； ： mmNdFMaH ????? 222 mmNdFMaH ????? 333 ： NFFF aaA ????? ： 豎直方向，軸承 1 NFFR ttv 231 ??? 軸承 2 NFFR ttv 232 ??? 水平方向，軸承 1 NMMFFR HHaaH 23231 ????????，與所設(shè)方向相反。 軸承 2 NMMFFR HHaaH 23322 ????????，與所設(shè)方向相反。 軸承 1 的總支撐反力： NRRR VH 2221211 ????? 軸承 2 的總支撐反力： NRRR VH 2222222 ????? aa 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRM VVa ?????? 9 9 0 9 5 5 5 0 水平方向 mmNRM HHa ?????? bb 剖面右側(cè)，豎直方向 mmNRM VVb ?????? 1 9 4 7 3 2 4 水平方向 mmNRM HHb ?????? 8 5 aa 剖面右側(cè)合成彎矩為 mmNMMMM HaHVaa ???????? 05) 0( 56)( 22232 bb 剖面左側(cè)合成彎矩為 mmNMMMM HHbVbb ???????? )()( 22222 故 aa 剖面右側(cè)為危險截面。 初定齒輪 2的軸徑為 2d? =38mm，軸轂長度為 10mm，連接鍵由參考文獻(xiàn) [2]P135 表 選擇 hb? =10 8， t=5mm, 2l =25mm。齒輪 3軸徑為 3d? =40mm，連接鍵由 P135 表 擇 hb? =12 8， t=5mm, 3l =32mm，轂槽深度 1t =。 由 mmtmdd os/)( c os/)(2/)( 12233 ????????? ????? ??mmmmm o s/ o s/ 22 ??????? ?? ，故齒輪 3 可與軸分離。 又 aa 剖面右側(cè)（齒輪 3 處）危險，故： 抗彎剖面模量 402 )540( )()(23323333 ?? ???????????? d tdbtdmmW 抗扭剖面模量 402 )540( )()(23323333 ?? ???????????? d tdbtdmmW T 彎曲應(yīng)力 MP aWM ab ???? 0, ??? cba M P a ??? 扭剪應(yīng)力 MP aWT TT ???? MP aTma ???? ??? 對調(diào)質(zhì)處理的 45鋼，由參考文獻(xiàn) [1]P192 表 知 : 抗拉強(qiáng)度極限 B? =650MPa 彎曲疲勞極限 1?? =300MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1?? =155MPa 由表 注②查得材料等效系數(shù)： , ?? ?? ?? 軸磨削加工時的表面質(zhì)量系數(shù)由參考文獻(xiàn) [1]P207 附圖 查得 ?? 絕對尺寸系數(shù)由附圖 查得： , ?? ?? ?? 鍵槽應(yīng)力集中系數(shù)由附表 查得： , ?? ?? KK （插值法） 由參考文獻(xiàn) [1]P201 公式 ， 得，安全系數(shù) 3001 ???????? ?maKS ?????????? 1551 ???????? ?maKS ?????????? 2222 ?????????? SS SSS 查 P202 表 得許用安全系數(shù) [S]=~，顯然 S[S]，故危險截面是安全的 9．校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪 2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力 MP ablhd TP )1025(838 894 94)(4 222 ????????? Ⅱ? 齒輪 3 處鍵連接的擠壓應(yīng)力 MPblhd TP )1232(840 894 94)(4 33 23 ?????????? 由于鍵，軸，齒輪的材料都為 45 號鋼，由參考文獻(xiàn) [1]查得 M PaP 1 5 0~1 2 0][ ?? ，顯然鍵連接的強(qiáng)度足夠！ 由參考文獻(xiàn) [2]P138 表 查 7207C 軸承得軸承基本額定動負(fù)荷 rC =，基本額定靜負(fù)荷 0C = 軸承 1 的內(nèi)部軸向力為： NRS 11 ???? 軸承 2 的內(nèi)部軸向力為： NRS 2 5 22 ???? 故軸承 1 的軸向力 NSF ??? ， 軸承 2 的軸向力 NFSF A 1 3 2 0 0 312 ?????? 由 17 500 , 500 0 201 ???? CFCF ?? 由參考文獻(xiàn) [1]P220 表 ： ??ee 又 eRFeRF VV ?????? , 2 21 1 ?? 取 ,。0,1 2211 ???? YXYX 故NFYRXPNRP , 2222211 ????????? ? 取 1PP? 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻(xiàn) [1]P218~219 表 ， ?Tf ，載荷系數(shù) ?Pf ，壽命系數(shù) 3?? 。由 P218 公式 得軸承 1 的壽命 hPf CfnL PTh 1060103626 ??????? ???????????? ???? 已知工作年限為 5 年 2 班 ,故軸承預(yù)期壽命 hL h 2 4 0 0 053 0 028 ?????? hh LL ?? ，故軸承壽命滿足要求 （二） 、 輸入軸 由作用力與反作用力的關(guān)系可得，齒輪軸 1 所受的力與齒輪 2 所受的力大小相等，方向相反。即：軸向力 NFa ? ，徑向力 NFr ? ，圓周力 NFt ? 力所產(chǎn)生的彎矩為 ： mmNdFM aH ????? 111 豎直方向，軸承 1 NFR tv 3311 ????? 軸承 2 NFR tv 8312 ????? 水平方向，軸承 1 NMFR HrH 111 ???????， 軸承 2 NRFR HrH ????? ， 軸承 1 的總支撐反力： NRRR VH 2221211 ????? 軸承 2 的總支撐反力： NRRR VH 2222222 ????? aa 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRM VV ?????? 3 0 1 水平方向 mmNRM HH ?????? 0 5 0 2 68311 其合成彎矩為 mmNMMM HV ?????? 2221211 aa 剖面右側(cè)，豎直方向 mmNMM VV ??? 水 平 方 向mmNMMM HHH ?????? 6 1 0 9 4 1 0 5 0 9112 其合成彎矩為 mmNMMM HV ?????? 2222222 危險截面在 aa 剖面左側(cè)。 應(yīng)力 由參考文獻(xiàn) [1]P205 附表 知： 抗彎剖面模量 ??? dmmW 抗扭剖面模量 045 ??? dmmWT 彎曲應(yīng)力 MP aWMb ???? 0, ??? cba M P a ??? 扭剪應(yīng)力 MP aWT TT ??? Ⅰ? MP aTma ???? ??? 6．計(jì)算安全系數(shù) 對調(diào)質(zhì)處理的 45鋼，由參考文獻(xiàn) [1]P192 表 知 : 抗拉強(qiáng)度極限 B? =650MPa 彎曲疲勞極限 1?? =300MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1?? =155MPa 由表 注②查得材料等效系數(shù)： , ?? ?? ?? 軸磨削加工時的表面質(zhì)量系數(shù)由參考文獻(xiàn) [1]P207 附圖 查得 ?? 絕對尺寸系數(shù)由附圖 查得： , ?? ?? ?? 由參考文獻(xiàn) [1]P201 公式 ， 得，安 全系數(shù) 13001 1 ???????? ?maS????????? 11551 1 ???????? ?maS????????? 2222 ?????????? SS SSS 查 P202 表 得許用安全系數(shù) [S]=~，顯然 S[S]，故危險截面是安全的 聯(lián)軸器處連接鍵由參考文獻(xiàn) [2]P135 表 hb? =8 7， t=4mm,l =40mm。軸徑為 d =25mm 聯(lián) 軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力 MP abldh TP )840(725 )(4 ???????? Ⅰ? 由于鍵，軸的材料都為 45號鋼，由參考文獻(xiàn) [1]查得 M PaP 1 5 0~1 2 0][ ?? ，顯然鍵連接的 強(qiáng)度足夠！ 由參考文獻(xiàn) [2]P138 表 查 7206C 軸承得軸承基本額定動負(fù)荷 rC =，基本額定靜負(fù)荷 0C = 軸承 1 的內(nèi)部軸向力為： NRS 6 1 11 ???? 軸承 2 的內(nèi)部軸向力 為： NRS 22 ???? 由于 211 3 7 6 7 SNFS a ????? 故軸承 1 的軸向力 NFSF a ?????? ， 軸承 2 的軸向力 NSF ??? 由 12 800 , 800 0 201 ???? CFCF ?? 由參考文獻(xiàn) [1]P220 表 可查得：, 21 ?? ee 又22 211 1 , eRFeRF VV ?????? ?? 取 0,1。, 2211 ???? YXYX 故NFYRXPNRP 6 6 1 , 0 8 2 1111122 ????????? ? 取 2PP? 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻(xiàn) [1]P218~219 表 ， ?Tf ，載荷系數(shù) ?Pf ，壽命系數(shù) 3?? 。由 P218 公式 得軸承 2 的壽命 hPf CfnL PTh 1060103616 ??????? ???????????? ???? 已知工作年限為 5 年 2 班 ,故軸承預(yù)期壽命 hL h 2 4 0 0 053 0 028 ?????? hh LL ?? ，故軸 承壽命滿足要求 （三） 、 輸出軸 由作用力與反作用力的關(guān)系可得，齒輪 4所受的力與齒輪 3所受的力大小相等，方向相反。即：軸向力 NFa ? ，徑向力 NFr ? ，圓周力 NFt ? ： mmNdFM aH ????? 444 豎直方向，軸承 1 NFR tv 7341 ????? 軸承 2 NFFR Vtv 2 4 1 0 3 5 2142 ????? 水平方向，軸承 1 NMFR HrH 441 ???????， 軸承 2 NRFR HrH 8 0 7 2 5 4442 ????? ， 軸承 1 的總支撐反力： NRRR VH 9 2221211 ????? 軸承 2 的總支撐反力： NRRR VH 2 2222222 ????? aa 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRM VV ?????? 0 7 2 1 0 94311 水平方向 mmNRM HH ?????? 6 1 6 0 7 34311 其合成彎矩為 mmNMMM HV ?????? 2221211 aa 剖面右側(cè)，豎直方向 mmNMM VV ??? 水平方向 mmNRM HH ?????? 3 2 3 8 17322 其合成彎矩為 mmNMMM HV ?????? 2222222 危險截面在 aa 剖面左側(cè)。 初定齒輪 4的軸徑為 4d? =44mm，連接鍵由參考文獻(xiàn) [2]P135 表 hb? =12 8，t=5mm, 2l =28mm。 由參考文獻(xiàn) [1]P205 附表 知： 抗彎剖面模量 442 )544( )()(23424343 ?? ???????????? d tdbtdmmW 抗扭剖面模量 442 )544( )()(23424343 ?? ???????????? d tdbtdmmW T 彎曲應(yīng)力 MP aWMb ???? 0, ?