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二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V= 0.8_D=400)

2021-10-31    作者:未知    来源:网络文摘

一、传动方案分析

    该方案的优缺点:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图1

    该工作机运动较平稳,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,采用二级圆柱齿轮减速器这种简单传动结构,能使传动效率高,结构紧凑。同时,由于环境为热处理车间,环境有灰尘,采用闭式齿轮传动能有效防尘,保证润齿轮润滑的良好。二级圆柱齿轮减速,是减速器中应用最广泛的一种。,轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。

    总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本,传动效率高。

二.原动机选择与计算(Y系列三相交流异步电动机)

    已知传送带工作拉力4600N,传送速度V= 0.8m/s,鼓轮直径D=400mm。

2.1类型:Y系列三相异步电动机;

2.2功率选择:

    工作机所需输入功率:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图2;

    电机所需功率:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图3;

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图4=4.39

其中,二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图5为滚筒工作效率,0.96

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图6联轴器效率,0.99

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图7为V带传动效率,0.97

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图8为圆柱齿轮效率,0.98

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图9为轴承效率,0.995

2.3 电机转速选择

    输送机工作转速二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图10

    电机转速二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图11选:1500二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图12

2.4电机型号确定

    所以查表选电机型号为:Y132S-4

    电机参数:

               额定功率:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图135.5Kw

               满载转速:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图14=1440二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图15

三.传动装置的运动和动力参数的选择和计算

3.1 总传动比和各级传动比分配:    

其中:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图16为高速级传动比,二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图17为低速级传动比,二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图18为V带传动比,且二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图19

       取:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图20

3.2 各轴传动装置的运动和动力参数

1)高速轴:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图21

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图22 ;

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图23

2)中间轴:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图24

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图25 ;

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图26

3)低速轴:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图27

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图28 ;

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图29

4)工作轴:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图30

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图31 ;

                 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图32

四、V带传动的设计

1 确定计算s率 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图33

由书表8-7得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图34   故二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图35

2 选V带带型

根据二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图36二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图37

由书图8-11得:选择A型带

3 确定带轮基准直径二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图38并验算带速v

1)由书表8-6 8-8 取小带轮基准直径二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图39

2)验算带速v:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图40

因为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图41 所以合适

3)根据书8-15a得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图42

      书表8-8 ,确定为250mm

4 确定V带中心距a和基准长度二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图43

据8-20式 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图44

           二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图45   取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图46

由式8-22,计算所需基准长度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图47

选取基准长度二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图48

按8-23,计算实际中心距

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图49

       变动范围二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图50

               二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图51

5 验算小带轮的包角

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图52

6 计算带的根数

1)计算单根二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图53

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图54二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图55根据表8-4a得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图56

根据二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图57二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图58,A型带,表8-4b得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图59

表8-5得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图60,表8-2得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图61

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图62

2) V带根数 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图63根 取Z=3

7 计算单根V带的初拉力的最小值

根据表8-3 A型带取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图64

所以二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图65

8 计算压轴力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图66

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图67

五 高速级齿轮传动设计(斜齿传动)

1) 选精度等级、材料及齿数

1为提高传动平稳性及强度,选用斜齿圆柱齿轮

小齿轮材料:45钢调质  HBS1=240

接触疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图68MPa      (由[1]P207图10-21d)

弯曲疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图69 Mpa      (由[1]P204图10-20c)

大齿轮材料:45号钢正火  HBS2=200

接触疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图70 MPa    (由[1]P206图10-21c)

弯曲疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图71 Mpa       (由[1]P204图10-20b)

3精度等级b用7级精度

4初选小齿轮齿数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图72

大齿轮齿数Z2 = Z1二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图73= 21×4.8=100.8取101

5初选螺旋角二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图74

2) 按齿面接触强度设计

     计算公式:

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图75 mm   (由[1]P216式10-21)   

1.确定公式内的各计算参数数值

初选载荷系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图76

小齿轮传递的转矩二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图77 N·mm

齿宽系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图78                 (由[1]P201表10-7)

材料的弹性影响系数 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图79 Mpa1/2    (由[1]P198表10-6)

区域系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图80            (由[1]P215图10-30)

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图81二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图82          (由[1]P214图10-26)

   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图83

应力循环次数

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图84

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图85

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图86

接触疲劳寿命系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图87   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图88

 (由[1]P203图10-19)

接触疲劳许用应力

取安全系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图89

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图90

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图91

           ∴ 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图92

2.计算

(1)试算小齿轮分度圆直径二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图93

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图94

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图95

=54.31mm

(2)计算圆周速度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图961.637m/s

(3)计算齿宽b及模数mnt

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图97 mm

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图98

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图99

b/h=9.66

﹙4﹚计算纵向重合度二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图100

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图101=2.0932

(5) 计算载荷系数 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图102

① 使用系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图103

<由[1] P190表10-2> 根据电动机驱动得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图104

② 动载系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图105

<由[1] P192表10-8> 根据v=1.51m/s、 7级精度

1

③ 按齿面4触强度计算时的齿向载荷分布系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图106

<由[1]P194表10-4> 根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图107=1.0、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图108 mm,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图109

=1.42

④ 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图110

<由[1]P195图10-13> 根据b/h=11.98、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图111

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图112

⑤ 齿向载荷分配系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图113二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图114

<由[1]P193表10-3> 假设二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图115,根据7级精度,软齿面传动,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图116

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图117=2.27

(6) 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图118

<由[1]P200式(10-10a)>

         二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图119mm

(7) 计算模数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图120

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图121

三 按齿根弯曲强度设计 <由[1]P198式(10-5)>

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图122

1  确定计算参数

(1)计算载荷系数K

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图123

(2)螺旋角影响系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图124

<由[1]P215图10-28> 根据纵向重合系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图125,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图1260.91

(3)弯曲疲劳系数KFN

<由[1]P202图10-18> 得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图127    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图128

(4)计算弯曲疲劳许用应力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图129

取弯曲疲劳安全系数S=1.5  <由[1]P202式(10-12)>得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图130

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图131

(5)计算当量齿数ZV

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图132

取24

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图133

取112

(6)查取齿型系数YFα 应力校正系数YSα

<由[1]P197表10-5> 得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图134   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图135

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图136    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图137

(7)计算大小齿轮的二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图138 并加以比较

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图139

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图140

比较

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图141<二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图142

    所以大齿轮的数值大,故取0.016647。

2 计算

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图143

=2.01mm

取2.5

四 分析对比计算结果

    对比计算结果,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图144=2.5已可满足齿根弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的d1=60.99mm来计算应有的二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图145二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图146

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图147 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图14824

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图149 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图150115

需满足二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图151二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图152互质

五、几何尺寸计算

1 计算中心距阿a

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图153

将a圆整为180mm

2 按圆整后的中心距修正螺旋角β

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图154

3 计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图15562.158 mm

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图156297.84mm

        4计算齿宽度

         B=二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图157mm

     取B1=65mm,B2=60mm

六、低速级齿轮传动设计(斜齿传动)

1) 选精度等级、材料及齿数

1为提高传动平稳性及强度,选用斜齿圆柱齿轮

小齿轮材料:45钢调质  HBS1=240

接触疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图158MPa      (由[1]P207图10-21d)

弯曲疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图159 Mpa      (由[1]P204图10-20c)

大齿轮材料:45号钢正火  HBS2=200

接触疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图160 MPa    (由[1]P206图10-21c)

弯曲疲劳强度极限二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图161 Mpa       (由[1]P204图10-20b)

3精度等&选用7级精度

4初选小齿轮齿数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图162

大齿轮齿数Z2 = Z1二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图163= 24×3.14=75.36取75

5初选螺旋角二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图164

2) 按齿面接触强度设计

     计算公式:

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图165 mm   (由[1]P216式10-21)   

3.确定公式内的各计算参数数值

初选载荷系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图166

小齿轮传递的转矩二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图167 N·mm

齿宽系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图168                 (由[1]P201表10-7)

材料的弹性影响系数 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图169 Mpa1/2    (由[1]P198表10-6)

区域系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图170            (由[1]P215图10-30)

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图171二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图172          (由[1]P214图10-26)

   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图173

应力循环次数

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图174

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图175

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图176

接触疲劳寿命系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图177   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图178

 (由[1]P203图10-19)

接触疲劳许用应力

取安全系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图179

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图180

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图181

           ∴ 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图182

4.计算

(1)试算小齿轮分度圆直径二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图183

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图184

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图185

=93.2mm

(2)计算圆周速度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图186m/s

(3)计算齿宽b及模数mnt

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图187 mm

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图188

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图189

b/h=10.99

﹙4﹚计算纵向重合度二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图190

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图191=2.0932

(5) 计算载荷系数 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图192

① 使用系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图193

<由[1] P190表10-2> 根据电动机驱动得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图194

② 动载系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图195

<由[1] P192表10-8> 根据v=0.585m/s、 7级精度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图196

③ 按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图197

<由[1]P194表10-4> 根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图198=1.0、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图199 mm,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图200

=1.429

④ 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图201

<由[1]P195图10-13> 根据b/h=10.99、二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图202

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图203

⑤ 齿向载荷分配系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图204二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图205

<由[1]P193表10-3> 假设二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图206,根据7级精度,软齿面传动,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图207

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图208=2.2

(6) 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图209

<由[1]P200式(10-10a)>

         二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图210mm

(7) 计算模数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图211

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图212


三 按齿根弯曲强度设计 <由[1]P198式(10-5)>

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图213


1  确定计算参数

(1)计算载荷系数K

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图214

(2)螺旋角影响系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图215

<由[1]P215图10-28> 根据纵向重合系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图216,得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图2170.88

(3)弯曲疲劳系数KFN

<由[1]P202图10-18> 得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图218    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图219

(4)计算弯曲疲劳许用应力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图220

取弯曲疲劳安全系数S=1.  <由[1]P202式(10-12)>得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图221

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图222

(5)计算当量齿数ZV

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图223

取27

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图224

取83

(6)查取齿型系数YFα 应力校正系数YSα

<由[1]P197表10-5> 得

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图225   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图226

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图227    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图228

(7)计算大小齿轮的二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图229 并加以比较

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图230

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图231

比较

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图232<二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图233

所以大齿轮的数值大,故取0.01163


2 计算

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图234

=2.625mm


四 分析对比计算结果

对比计算结果,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图235=3已可满足齿根弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的d1=61.26mm来计算应有的二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图236二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图237

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图238 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图23934

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图240 取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图241107

需满足二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图242二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图243互质


五 几何尺寸计算

1 计算中心距阿a

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图244

将a圆整为220mm


2 按圆整后的中心距修正螺旋角β

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图245


3 计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图246106.1mm

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图247mm

        4计算齿宽度

         B=二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图248mm

     取B1=110mm,B2=105mm

六、轴的设计

6.1高速轴的设计

1s.已知输入轴上的功率P 、转速n 和转矩T

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图249

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图250 ;

                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图251

材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图252 C=108。

2).确定轴的最小直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图253,(外伸轴,C=112),根据联轴器参数选择 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图254

选用TL5 型弹性套柱联轴器,公称直径为125000N*mm。半联径dⅠ=25mm,故取 d1-2=25mm,半联轴器长度L=55mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L =53mm

3)结构设计

1)拟定轴上零件的装配方

采用图示的装配方案

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图255

4)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图256因为联轴器要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图257,L2=m+e+l+5=65。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图258段装配轴承且二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图259,所以查手册62页表6-1取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图260。选用6008轴承。

L3=B+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图261+2=38。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图262段主要是定位轴承,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图263。L4根据箱体内壁线确定后在确定。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图264齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图265查手册51页表4-1得:做成齿轮轴形式

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图266段装配轴承所以  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图267

5)校核该轴和轴承:L1=99   L2=226   L3=70

作用在齿轮上的圆周力为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图268

径向力为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图269

轴向力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图270

求垂直面的支反力:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图271

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图272

求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图273

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图274

求水平面的支承力:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图275N

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图276N

求并绘制水平面弯矩图:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图277

求合成弯矩图:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图278

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图279

求危险截面当量弯矩:

从图可见,m-m处截面最危险,其合成弯矩为:(取折合系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图280

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图281

所以该轴是安全的。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图282

    中间轴的设计:

①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图283C=100。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图284

②根据课本第230页式14-2得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图285

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图286段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图287,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图288+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图289+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图290=51.5。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图291装配低速级小齿轮,且二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图292二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图293,L3-2=117,因为要比齿轮孔长度少二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图294

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图295段主要是定位高速级大齿轮,所以取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图296,L3=二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图297=10。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图298装配高速级大齿轮,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图299   L4=84-2=82。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图300段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图301,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图302+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图303+3+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图304=18+10+10+2=53。

③校核轴承:

作用在2、3齿轮上的圆周力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图305

径向力为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图306

轴向力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图307

径向力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图308

径向力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图309

轴向力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图310


求垂直面的支反力

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图311

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图312

计算垂直弯矩:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图313

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图314

求水平面的支承力:

   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图315

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图316

计算、绘制水平面弯矩图:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图317

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图318

求合成弯矩图,按最不利情况考虑:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图319

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图320

求危险截面当量弯矩:

从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图321

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图322

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图323二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图324

计算危险截面处轴的直径:

   n-n截面:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图325

  m-m截面:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图326

由于二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图327,所以该轴是安全的。

④弯;及轴的受力分析图如下:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图328

6.3 低速轴的设计:

    低速轴的设计:

⑴确定各轴段直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图329

①计算最小轴段直径。

因为轴主要承受转矩作用,所以按扭转强度计算,由式14-2得:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图330考虑到该轴段上开有键槽,因此取

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图331

②为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图332。查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图333

③设计轴段二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图334,为使轴承装拆方便,查手册62页,表6-1,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图335,采用挡油环给轴承定位。选轴承6214。二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图336

④设计轴段二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图337,考虑到挡油环轴向定位,故取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图338

⑤设计另一端轴颈二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图339,取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图340,轴承由挡油环定位,挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。


⑵确定各轴段长度。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图341有联轴器的尺寸决定二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图342(后面将会讲到).

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图343

因为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图344,所以二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图345

L3=56mm

L4=102mm

L5=113mm

L6=15mm

L7=41.5mm

其它各轴段长度由结构决定。

(4).校核该轴和轴承:

求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩5

作用在齿轮上的圆周力:                           

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图346

径向力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图347

轴向力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图348

求水平面的支承力。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图349

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图350

计算、绘制水平面弯矩图。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图351


求垂直面的支反力:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图352

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图353

计算垂直弯矩:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图354

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图355

合成弯矩。

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图356

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图357

扭转切应力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图358是脉动循环变应力,则折合系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图359,则       

       轴的计算应力:  
      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图360轴的材料为45钢,调质处理,由(2)表15-1查得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图361,因此 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图362,故安全。

六.精确校核轴的疲劳强度

判断危险截面

校核危险截面左侧:
抗弯截面系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图363
抗扭截面系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图364
司丶巴淝应力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图365
                二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图366
扭矩及扭转切应力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图367
                  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图368
轴的材料为45钢,调质处理,由(2)表15-1查得:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图369二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图370二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图371


应力集中系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图372二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图373,查附表3-2得:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图374二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图375
    由附表3-1得轴的敏性系数为:
       二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图376,  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图377

     故有效应力集中系数:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图378

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图37935

由附图3-2得尺寸系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图380

由附图3-3得扭转尺寸系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图381

查附图3-4表面质量系数为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图382

轴未经表面强化处理,则:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图383

综合系数值:

  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图384

  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图385

碳钢的特性系数:

   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图386,取:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图3875

    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图388,取:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图389

则计算安全系数二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图390,得:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图391

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图392

    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图393

  轴左截面安全

3.校核危险截面右侧
    抗弯截面系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图394
    抗扭截面系数:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图395
    弯矩及弯曲应力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图396
                    二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图397
    扭矩及扭转切应力:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图398
                      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图399
     过盈配合处的二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图400值,由附表3-8用插入法求出,并取
二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图401,于是得:

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图402二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图403
     轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为:

      二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图404

故得综合系数为:

  二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图405

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图406

垡灾嵩谖O战孛嬗也嗟陌踩系数为:
二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图407二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图408

   二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图409

    故该轴在危险截面的右侧的强度也是足够的。

七、轴承的校核

1 低速轴轴承校核

由于低速轴受力最大,传递转矩最大,本文只校核低速轴

轴承30214的校核

求两轴承受到的径向载荷

径向力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图410二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图411

查[1]表15-1,得Y=1.6,e=0.37,二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图412

派生力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图413二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图414

轴向力二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图415,右侧轴承压紧

由于二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图416

所以轴向力为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图417二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图418

当量载荷

由于二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图419T二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图420

所以二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图421二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图422二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图423二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图424

由f为一般载荷,所以载荷系数为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图425,故当量载荷为

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图426

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图427

轴承寿命的校核

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图428

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图429

八、键的设计与校核

1)高速轴键的校核

根据二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图430,,故二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图431轴段上采用键二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图432二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图433,

采用A型普通键:

综合考虑取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图434=45得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图435

查课本155页表10-10二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图436所选键为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图437安全合格。


(7)中间轴键的校核:

只校核大齿轮处的键,因为小齿轮处比大齿轮处长,而键的其它参数相同,大齿轮的合格,小齿轮处也合格。

因为d=45装联轴器查课本153页表10-9选键为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图438查课本155页表10-10得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图439

因为L1=55初选键长为,校核二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图440二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图441所以所选键为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图442 安全合格。


(3)低速轴齿轮处的键校核:

因为d=80装联轴器查课本153页表10-9选键为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图443查课本155页表10-10得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图444

因为L1=90初选键长为,校核二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图445二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图446所以所选键为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图447 安全合格。


(3)低速轴联轴器处的键校核:

因为d=80装联轴器查课本153页表10-9选键为二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图448查课本155页表10-10得二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图449

因为L1=130初选键长为,校核二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图450二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图451/以所选键为:二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图452 安全合格。


九、低速轴联轴器的选择

计算联轴器所需的转矩: 二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图453查课本269表17-1取二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图454二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图455查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。

十、润滑方式的确定

    因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图456,所以采用油润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度。

十一、减速器机体结构尺寸如下

名n

符号

计算公式

结果

箱座厚度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图457

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图458

9

箱盖厚度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图459

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图460

9

箱盖凸缘厚度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图461

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图462

20

箱座凸缘厚度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图463

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图464

20

箱座底凸缘厚度

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图465

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图466

22.5

地脚螺钉直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图467

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图468

M20

地脚螺钉数目

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图469

查手册

4

轴承旁联结螺栓直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图470

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图471

M8

盖与座联结螺栓直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图472

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图473= 0.5二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图474 0.6)二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图475

M14

轴承端盖螺钉直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图476

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图477=(0.4二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图4780.5)二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图479



8

视孔盖螺钉直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图480

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图481=(0.3二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图4820.4)二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图483

6

定位销直径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图484

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图485=(0.7二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图4860.8)二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图487

8

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图488二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图489二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图490至外箱壁的距离

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图491

查手册表11—2

34

22

18

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图492二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图493至凸缘边缘距离

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图494

查手册表11—2

28

16

外箱壁至轴承端面距离

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图495

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图496=二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图497+二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图498+(5二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图49910)

50

大齿轮顶圆与内箱壁距离

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图500

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图501>1.2二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图502

10

齿轮端面与内箱壁距离

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图503

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图504>二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图505

20

箱盖,箱座肋厚

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图506

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图507

20

20

轴承端盖外径

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图508

二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图509+(5二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图5105.5)二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图511

110(1轴)

120(2轴)

165(3轴)



二级斜齿圆柱齿轮设计(F=_4600_V=_0.8_D=400) 图512

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