多速輸出變速箱a設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 錯(cuò)位導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷，所以將小齒輪齒寬在圓整的基礎(chǔ)上人為地加寬5mm，取B=54mm，B=59mm5第三級(jí)多聯(lián)齒輪的計(jì)算：由于多聯(lián)滑移齒輪需要滑移黏合，所以各齒輪對(duì)的中心距都相等，因此第一個(gè)多聯(lián)齒輪的模數(shù)為6mm。1）多聯(lián)齒輪的尺寸計(jì)算：2）（）齒輪對(duì)的計(jì)算：d1=m=286=168mm，d2=m=376=222mm，中心距a==195mm. 齒寬圓整為：B1=89mm，B2=84mm。3）（）齒輪對(duì)的計(jì)算：d1= m=396=234mm，d2= m=266=156mm，中心距a==195mm. 齒寬 B1=48mm，B2=53mm。4） 多聯(lián)齒輪對(duì)的校核：由于這兩對(duì)齒輪的小齒輪都比16大，因此都能滿足彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。4第四級(jí)傳動(dòng)齒輪對(duì)（）的計(jì)算：13） 按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。14） 選用7級(jí)精度。15） 大小齒輪的材料40Cr（調(diào)質(zhì)并表面淬火），硬度為48~55HRC。16） ，傳動(dòng)比u=. 傳動(dòng)效率 。17） 取第二級(jí)傳動(dòng)比最大的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 。18） 由圖1020d查得大小齒輪的彎曲疲勞極限為，19） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 。20） 由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)21） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：去彎曲疲勞安全系數(shù)S=. ==360Mpa，==380Mpa。22） 初選載荷系數(shù)。23） 由表107查得24） 查取齒形系數(shù)，，計(jì)算大小齒輪的計(jì)算大小齒輪的，并加以比較：====，小齒輪數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算：m≥= mm=為了更好的滿足接觸強(qiáng)度要求，取m為6mm。20） 計(jì)算大小齒輪的直徑計(jì)算圓周速度為V：V===21） 查圖108得動(dòng)載系數(shù)，由于是直齒輪，22） 由表102查得齒高 h==6 mm=， ，查表104插值得23） 由圖1013插值查得24） 載荷系數(shù)，載荷系數(shù)比小，能滿足彎曲強(qiáng)度要求，不需要校正。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核：由設(shè)計(jì)計(jì)算公式109a進(jìn)行試算即：d≥（109a）⑤ 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：g、 由設(shè)計(jì)對(duì)象知外嚙合時(shí)公式中的正負(fù)號(hào)取正號(hào)h、 根據(jù)配對(duì)齒輪的材料類型為鍛鋼鍛鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表106查得的彈性影響系數(shù)Z= 。i、 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1021e中并按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1100Mpa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1100Mpah、根據(jù)齒輪的材料、熱處理方法及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖1019取小齒輪的接觸疲勞系數(shù)K=；大齒輪的接觸疲勞系數(shù)為K=載荷系數(shù)i、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故安全系數(shù)S=。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式1012得：===696Mpa===719Mpa⑥ 計(jì)算：a、試算小齒輪分度圓直徑，代入與中較小的值：≥= =所以與通過(guò)以上彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)出來(lái)的小齒輪分度圓直徑基本符合，不需要重新校核。 幾何尺寸的計(jì)算：⑦ 計(jì)算分度圓直徑：d= mZ=619=114mmd= mZ=671=426mm⑧ 計(jì)算中心距：a===270mm⑨ 計(jì)算齒輪寬度：b==114=為了防止齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷，所以將小齒輪齒寬在圓整的基礎(chǔ)上人為地加寬5mm，取B=91mm，B=96mm5第四級(jí)多聯(lián)齒輪的計(jì)算：由于多聯(lián)滑移齒輪需要滑移黏合，所以各齒輪對(duì)的中心距都相等。1）多聯(lián)齒輪的尺寸計(jì)算：2）（）齒輪對(duì)的計(jì)算：d1=m==369mm，d2=m==171mm，中心距a==270 mm. 齒寬圓整為：B1=91mm，B2=86mm。3）按彎曲疲勞強(qiáng)度校核：m≥。（105）25） 按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。26） 選用7級(jí)精度。27） 大小齒輪的材料40Cr（調(diào)質(zhì)并表面淬火），硬度為48~55HRC。28） ，傳動(dòng)比u=. 傳動(dòng)效率 。29） 取第二級(jí)傳動(dòng)比最大的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 。30） 由圖1020d查得大小齒輪的彎曲疲勞極限為，31） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 。32） 由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)33） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：去彎曲疲勞安全系數(shù)S=. ==360Mpa，==352Mpa。34） 初選載荷系數(shù)。35） 由表107查得由表105查取齒形系數(shù)，，計(jì)算大小齒輪的計(jì)算大小齒輪的，并加以比較：====，小齒輪數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算：m≥= mm=為了更好的滿足接觸強(qiáng)度要求。25） 計(jì)算圓周速度為V：V===26） 查圖108得動(dòng)載系數(shù)，由于是直齒輪，27） 由表102查得齒高 h== mm=， ，查表104插值得28） 由圖1013插值查得29） 載荷系數(shù)，載荷系數(shù)比小，能滿足彎曲強(qiáng)度要求，不需要校正。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核：由設(shè)計(jì)計(jì)算公式109a進(jìn)行試算即：d≥（109a）⑦ 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：j、 由設(shè)計(jì)對(duì)象知外嚙合時(shí)公式中的正負(fù)號(hào)取正號(hào)k、 根據(jù)配對(duì)齒輪的材料類型為鍛鋼鍛鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表106查得的彈性影響系數(shù)Z= 。l、 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1021e中并按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1100Mpa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1100Mpah、根據(jù)齒輪的材料、熱處理方法及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖1019取小齒輪的接觸疲勞系數(shù)K=；大齒輪的接觸疲勞系數(shù)為K=載荷系數(shù)i、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故安全系數(shù)S=。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式1012得：===696Mpa===675Mpa⑧ 計(jì)算：a、試算小齒輪分度圓直徑，代入與中較小的值：≥= =所以滿足滿足接觸疲勞強(qiáng)度要求。 幾何尺寸的計(jì)算：⑩ 計(jì)算分度圓直徑：d= mZ=82=369mmd= mZ=38=171mm? 計(jì)算中心距：a===270mm? 計(jì)算齒輪寬度：b==171=為了防止齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷，所以將小齒輪齒寬在圓整的基礎(chǔ)上人為地加寬5mm，取B=86mm，B=91mm表32 各齒輪參數(shù)表編號(hào)齒數(shù)材料熱處理硬度模數(shù)分度圓直徑中心距齒寬12640Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC575440Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC5222240Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6132165713340Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC1986631940Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6114165623640Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC2165741640Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC696165533940Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC2344852640Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6156195533940Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC2344862840Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6168195893740Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC2228471840Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6108195594740Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC2825483840Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC171270918240Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC3698691940Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC6114270967140Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火48~55HRC42691第四章 軸的設(shè)計(jì)本章節(jié)中計(jì)算公式及計(jì)算參數(shù)來(lái)自濮良貴、紀(jì)名剛編。《機(jī)械設(shè)計(jì)》[M]。北京：高等教育出版社，2008與吳宗澤編。《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》[M].北京：高等教育出版社，2007。 初步確定各軸的最小軸徑 軸Ⅰ軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取=112。于是得： 軸Ⅱ軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取=112，于是得： 軸Ⅲ軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取=112，于是得： 軸Ⅳ軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取=104，于是得： 軸Ⅴ軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表153，取=97，于是得：二 軸的強(qiáng)度校核 軸Ⅰ的載荷分析圖如圖47。（a）（b）（c）（d）（e）圖47 軸Ⅰ的載荷分析圖（1） 求軸上載荷①軸的受力分析如圖47（a）所示：②水平面受力與彎矩如圖47（b）所示：=545N.③垂直面受力與彎矩如圖47（c）所示：④彎矩合成如圖47（d）所示：⑤扭矩如圖47（e）所示：（2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面B通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性的不同，引入折合系數(shù)。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取。由得軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，(安全系數(shù)為4)，故安全。2 軸Ⅱ的載荷分析圖如圖48（a）（b）(c)(d)(e)圖48 軸Ⅱ的載荷分析圖（1）求軸上載荷①軸的受力分析如圖48（a）所示：②水平面受力與彎矩如圖48（b）所示：③垂直面受力與彎矩如圖48（c）所示：（負(fù)號(hào)表示該力的方向與圖示中標(biāo)示的方向相反）④彎矩合成如圖48（d）所⑤扭矩如圖48（e）所示：（2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面C由得軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，(安全系數(shù)為2)，故安全。其它兩個(gè)位置的載荷比中位小，故安全。 軸Ⅲ的載荷分析圖如圖49。（a）（b）（c）（d）（e）圖49 軸Ⅲ的載荷分析圖（1）求軸上載荷①軸的受力分析如圖49（a）所示：②水平面受力與彎矩如圖49（b）所示：③垂直面受力與彎矩如圖49（c）所示：④彎矩合成如圖49（d）所示：⑤扭矩如圖49（e）所示：（2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面B由得軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，()，故安全。 軸V的載荷分析圖如圖410。(a)(b)(c)(d)(e)圖411 軸Ⅴ的載荷分析圖（1）求軸上載荷①軸的受力分析如圖49（a）所示：②水平面受力與彎矩如圖49（b）所示：③垂直面受力與彎矩如圖49（c）所示：④彎矩合成如圖49（d）所示：⑤扭矩如圖49（e）所示：（2）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的危險(xiǎn)面B由得軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，()，故安全。 軸承壽命計(jì)算機(jī)床預(yù)定壽命軸Ⅰ左端的滾動(dòng)軸承6005的壽命計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）》表61中知對(duì)于軸承6005的基本額定靜載荷，基本額定動(dòng)載荷,軸承的預(yù)期壽命為。由于軸Ⅰ的軸向載荷很小，故由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表135知X=1，Y=0。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表136，取載荷系數(shù)。則：當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命軸承6005不符合壽命要求，故改選軸承為滾動(dòng)軸承6405，并重新計(jì)算軸承壽命。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）》表61中知對(duì)于軸承6405的基本額定靜載荷，基本額定動(dòng)載荷,軸承的預(yù)期壽命為。軸承壽命所以選用6405軸承可以滿足要求。軸Ⅰ右端的滾動(dòng)軸承6005的壽命計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）》表61中知對(duì)于軸承6005的基本額定靜載荷，基本額定動(dòng)載荷,軸承的預(yù)期壽命為。由于軸Ⅰ的軸向載荷很小，故由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表135知X=1，Y=0。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表136，取載荷系數(shù)。則：當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命所以選用6005軸承可以滿足要求。軸Ⅱ左端的滾動(dòng)軸承6006的壽命計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）》表61中知對(duì)于軸承6006的基本額定靜載荷，基本額定動(dòng)載荷,軸承的預(yù)期壽命為。由于軸Ⅱ的軸向載荷很小，故由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表135知X=1，Y=0。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表136，取載荷系數(shù)。則：當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命所以選用6006軸承不符合壽命要求，故改選軸承為滾動(dòng)軸承6206，并重新計(jì)算軸承壽命。查