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【導讀】貴州大學本科畢業設計。貴州大學本科畢業設計第I頁

　　

【正文】 系數 ?HZ 。 3）由機械設計 [1]中圖 1026 查得 ??? ， ??? ，則 ??? ??? ??? 。 4）計算小齒輪傳遞的力矩。 由電動機的轉速 n=1430 轉 /min,功率 P=。又帶輪直徑比 90/： P1=P90%= n1=n90/280=460r/min mmNmmNn PT?????????451151460 貴州大學本科畢業設計 第 35 頁 5）查表得材料的彈性影響系數 MPZ E? 。 6）查圖得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪 MPaH 5502lim ?? 。 7）由機械設計 [1]中式 1013計算應力循環次數（假定茶葉揉捻機工作壽命 10 年，每年工作 300 天，每天工作兩班，每班為 8 小時） 811 ???????????? hjLnN 822 0 0821506060 ???????????? hjLnN 8）由機械設計 [1]中圖 1019 取接觸疲勞壽命系數 ?HNK ， ?HNK 。 9）計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數 S=1，由機械設計 [1]中公式（ 1012） ? ? M P asK HNH i m11 ???? ?? ? ? M P asK HNH i m22 ???? ?? （ 2）計算 1）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 ? ? mmZZuuTKd H EHd t 62.. )(12 3 243 211 ??????? ?? ?????? ??? ? 2）計算圓周速度 smndv t / 0 0 060 4 1 0 0 060 11 ?? ????? ?? 3）計算齒寬 b 及 ntm mmdb td ???? ? 14c o o s11??????????hbmmmhmmzdmtntnt? 4）計算縱向重合度 ?? a a 1 ??????? ??? ? zd 5）計算載荷系數 貴州大學本科畢業設計 第 36 頁 根據 smv / 0 0 060 ?? ??? ? ， 7 級精度，并使用 1?AK ，查機械設計 [1]中圖 108得動載荷系數 ?vK ；由機械設計 [1]中表 104 斜齒 輪 ??HK ；由機械設計 [1]中圖1013 查得 ??FK ；由 機械設計 [1]中圖 103 查得 ?? ?? FH KK 。故載荷系數： ?????? ?? HHVA KKKKK 6) 按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，由機械設計 [1]中式（ 1010a）得： mmKKddtt 5 0 3311 ???? 7) 計算模數 nm mmzdm n 14c o o s11 ????? ? 3. 按齒根彎曲強度設計 由機械設計 [1]中式 1017 3 2121][c os2 ?????????? F SaFadn YYzYKTm ??? ??? （ 1） 確定計算參數 1） 計算載荷系數 ?????? ?? FFVA KKKKK 2）根據縱向重合度 ??? ，從機械設計 [1]中圖 1028 查得螺旋角影響系數 ??Y 。 3）計算當量齒數 o s2021c o s 33 11 ????? zz V o s6014c o s 33 22 ????? zz V 4）查取齒形系數 由機械設計 [1]中表 105 查得 ?FaY ， ?FaY 5）查取應力校正系數 貴州大學本科畢業設計 第 37 頁 由機械設計 [1]中表 105 查得 ?SaY ， ?SaY 6）由機械設計 [1]中圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲強度極限 MPaFE 3802 ?? 。 7）由機械設計 [1]中圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數 ?FNK , ?FNK 。 8）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 S=，由式機械設計 [1]中式 1012 得 ? ? M P aSK FEFNF ???? ?? ? ? M P aSK FEFNF 4 3 8 ???? ?? 9）計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 568 11 ???F SaFa YY ? ? ? 01 9 74 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數值大。 10）設計計算 mmm n 14c o 2 24 ???? ??????? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數 nm 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，取模數 mmmn 2? ，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，這里取模數 mmmn ? 。需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 mmd ? 來計算應有的齒數。于是由 14c o o s11 ???? nmdz ? 貴州大學本科畢業設計 第 38 頁 取 201?z ，則 6020312 ???? zz ? 。 6. 幾何尺寸計算 1）計算中心距 mmmzd n ???? mmmzd n 1 5 ???? mmdda o s2 21 ??? ? 將中心距圓整為 103mm。 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ??? ????????? r c c o s2a r c c o s 21 a mzz n? 因為 ? 值改變不多，故參數 ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 3）計算大、小齒輪的分度圓直徑 mmmzd n o s o s11 ????? ? mmmzd n o s o s22 ????? ? 4）計算齒輪寬度 mmdb d ???? ? 圓整后取 mmB 552 ? ， mmB 601 ? 。 中間軸的設計及校核 茶葉揉捻機設備工作較為平穩，在動力輸入減速器中，使用兩級圓錐 — 圓柱齒輪減速器。 1. 選擇軸的材料 因中間軸受力較為復雜且剛度要求較高，故中間軸的材料選擇 45 鋼調 質，由 機械設計 [1]中表 151 可查出 Mpa640B ?? ； MPaS 355?? ； MPa2751 ??? ； ? ? MPa601 ??? 。 貴州大學本科畢業設計 第 39 頁 2. 軸的初步估算 由 機械設計 [1]中表 153 查得 A0=126，因此 mmnPAd 33220 ????? 考慮該處軸末端安裝軸承需要，取該軸徑 mmd 35min ? 。 3. 軸的結構設計 根據軸上零件定位，裝配及軸的工藝性要求，參考機械原理課程設計 [2]中表 、圖 ，初步確定出中間軸的結構參數如下： 1） 各軸段直徑的確定 根據機械設計手冊新版第三卷中對兩級圓錐 — 圓柱齒輪減速器的介紹，其軸承選擇圓錐滾子軸承，代號為 32909，軸承內徑 mmd 451 ? 。齒輪處軸頭直徑為 mmd 503 ? ，齒輪定位軸肩高度（參考 機械設計 [1]表 ）如下所示： mmmmdh )~( 1m i n ???? 該處直徑 mmmmhd 6052502d m i n34 ?????? 該軸肩寬度 mmmmhb m in ???? 由 機械設計 [1]中表 512 查出軸承的安裝尺寸 mmda 50? 。 2） 各軸段 軸向長度的確定 按軸上零件的軸向尺寸及零件間的相對位置，參考 機械設計 [1]中表 ，圖 ，確定出軸向長度，如圖 51 所示： 貴州大學本科畢業設計 第 40 頁 圖 4. 按許用彎曲應力校核軸 1） 軸上力的作用點及支點跨距 齒輪對軸的力作用點按簡化原則應在齒輪寬中點，因此可決定中間軸上齒輪作用力的作用點位置，軸頸上安裝的 32909 圓錐滾子軸承。 2） 計算作用在齒輪上的力 ① 作用在中間軸上的力矩計算： mNmmNnP????????????1500 . 9 40 . 9 82 . 2109 5 . 5522152 ?? ② 小齒輪受力分析： NdTt 1 60550 101 . 2922F 5222 ????? NF nt 3514c o s 20t a n16 05c o st a nF 22r ????? ??? NFF ta 2 8 614t a n1 6 05t a n22 ????? ? ③ 大錐齒輪受力分析： mmd mmdmm ?? N1588162. 44 101. 2922 5323 ????? mt d TF N1 8 i n20t a n1 5 8 8s i nt a n5 4 o s20t a n1 5 8 8c o st a nF3333 ????? ?????????????tatr FF NF 3） 計算軸上載荷 ① 做軸的空間受力簡圖， 如圖 52（ b） 所示。 ② 作垂直面受力圖、彎矩 VM ，如圖 52（ c）所示。 Nl lFlFF AD CDtBDtN V A 3 1 2 6288 1 6 5 8 823 ??????? 貴州大學本科畢業設計 第 41 頁 NFFFF N V AttN V D 3 6 2 23 1 2 65 1 6 01 5 8 823 ??????? mNmmNmmNlFM ABN V AVB ???????? 3 9 7 02 7 0 3 9 1 2 6 mNmmNmmNlFM CDN V DVC ???????? 7 2 5 53 5 5 7 2 1 23 1 6 2 ③ 作水平面受力圖、彎矩 HM 圖，如圖 52（ d）所示。 NldFdFlFlFFADmaaACrABrN H D852288218025022332223?????????????? NldFdFlFlFFADmaaCDrBDrN H A594288218025022332223???????????????? mNmmNlFM ABN H AHB??????????3 8 5 1 3 8 1 9 439。 mNmmNdFlFM maABN H AHB?????????????666 6 0 0 02 6 21 8 9 423339。39。 mNmmNlFM CDN H DHC??????????8 5 9 5 8 5 0 1 28 5 239。 mNmmNlFdFM CDN H DaHC??????????0 1 2 81 2 8 0 1 2 1 28 5 2 8 622239。39。 貴州大學本科畢業設計 第 42 頁 ④ 作合成彎矩圖，如圖 52（ e）所示。 mN mNMMM HBVBB ?? ??????275 )(22239。239。 mN mNMMM HBVBB ?? ??????2 7 8 )66(3 9 7 022239。39。239。39。 mN mNMMM HCVCC ?? ??????387 )(22239。239。 mN mNMMM HCVCC ?? ?????397 22239。39。239。39。 ⑤ 作扭矩圖，如圖 52（ f）所示。 mNT ??129 ⑥ 作當量彎矩圖，如圖 52（ g）所示。 轉矩產生的彎曲應力按脈動循環應力考慮，取 ?? )0(27539。39。 ???? TmNMM Bc a B mN mNTMM Bc a B ?? ?????? 8 8 )1 2 (2 7 8)()(222239。39。39。39。 ? )0(3 8 739。39。 ???? TmNMM Cc a C mN mNTMM Cc a C ?? ??????4 0 4 )1 2 (3 9 7)()(222239。39。39。39。 ? 4） 按彎扭合成應力校核軸的強度，校核截面 B、 C。 ① 校核 B 截面 由 mmd 50? ，由于軸上該處有一個鍵，故可得， 310750 mmWB ? 。 M P aWM Bc a BbB 339。39。 ????? ② 校核 C 截面 由 mmd 50? ，該處做出齒輪軸，故可得， 310750 mmWB ? 。 M P aWM Cc a CbC 10404 339。39。 ????? 貴州大學本科畢業設計 第 43 頁 中間軸的材料選擇 45 鋼調質， Mpa640B ?? ， ? ? MPa601 ??? ， ]1[??? ??? bCbB ，故軸