机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书、零件图和装(3)

=1.12+0.18(1+0.6?1) ×1+0.23×1053.84=1.54 查课本由P195表10-13得: KF?=1.35 查课本由P193表10-3 得: KH?=KF?=1.2 故载荷系数: K＝K K KH??3× KH? =1×1.07×1.2×1.54=1.98 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1=d1t3 m=2mm d1=56mm 3K/Kt=53.84×1.98=57.08mm 1.6⑧计算模数mn mn=d1cos?57.08?cos14??2.34mm Z1244. 齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式 3mn≥2KT1Y?cos2?YF?YS?() 2da1=60mm [?F]?dZ1?ad2=208mm ⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝48.6kN·m 确定齿数z ×24＝89.04 传动比误差 i＝u＝z/ z＝90/24＝3.75 Δi＝1％5％，允许 ② 计算当量齿数 z＝z/cosz＝z/cos＝24/ cos314＝26.27 ＝90/ cos314＝98.90 ＝1 ??da2=212mm b=57mm 因为是硬齿面，故取z＝24，z＝i z＝3.71b1=62mm 中心距a=137mm YFa1=2.592 YSa1=1.596 ③ 初选齿宽系数④ 初选螺旋角 按对称布置，由表查得 初定螺旋角 ＝14 K=1×1.07×1.2×1.35YFa2=2.211 YSa2=1.774 σ σ＝[1.88-3.2× F2=252.43 F1=307.14Mpa ⑤ 载荷系数K K＝K K K＝1.73 ⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y 查课本由表得: 齿形系数Y＝2.592 Y＝2.211 ＝1.774 应力校正系数Y⑦ 重合度系数Y ＝1.596 Y端面重合度近似为（11?）]cos?＝[1.88－3.2×（1/24＋1/90）] Z1Z2×cos14?＝1.66 ＝arctg（tg＝20.64690 ＝14.07609 因为＝/cos//cos）＝arctg（tg20/cos14?） ，则重合度系数为Y＝ ＝0.673 o0.25+0.75 cos 53.84?sin14＝??2.34 ⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度 1.77 Y＝1－1.77*14/120＝0.79 ⑨ 计算大小齿轮的 YF?FS?[?F] ＝ 查课本由表得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮?FF1?500MPa 大齿轮?FF2?380MPa 查课本由表得弯曲疲劳寿命系数: KFN1=0.86 KFN2=0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [?F]1=[?F]2=YF?1FS?1[?F]1YF?2FS?2[?F]2KFN1?FF10.86?500??307.14 S1.4 KFN2?FF20.93?380??252.43 S1.42.592?1.596?0.01347 307.142.211?1.774?0.01554 252.43??大齿轮的数值大.选用. ⑵ 设计计算 ① 计算模数 3mn?2?1.73?6.40?104?0.78?cos214?0.01554mm?1.38mm21?24?1.655 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取mn=2mm但为了同 时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分 度圆直径d1=57.80mm来计算应有的齿数.于是由: 57.80?cos14?z1==28.033 取z1=28 mn 那么z2=3.71×28=103.88=104 ② 几何尺寸计算 计a=算中心 距 (z1?z2)mn(28?104)2==136.08mm ?2cos?2?cos14将中心距圆整为137mm 按圆整后的中心距修正螺旋角 (???2)mn(28?104)?2?=arccos1?arccos?18.56 2?2?136.08因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径 d1=z1mn28?2?=58.95mm cos?cos18.06d2=z2mn104?2=218.95mm ?cos?cos18.06 C=115 d=30mm 计算齿轮宽度 B=?d1?1?58.90mm?58.95mm 圆整的 B2?57 B1?62 六、轴的设计计算 输入轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45调质，硬度217~255HBS 根据课本《机械设计基础》P245（14-2）式，并查表14-2，取C=115 d≥C(P/n) 1/3=113 (3.325/238.727)1/3mm=27.19mm 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d=24.80×(1+5%)mm=28.55 ∴选d=30mm 2、轴的结构设计 （1）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 （2）确定轴各段直径和长度 Ⅰ段：d1=30mm 长度取L1=60mm ∵h=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=30+2×2×1.5=36mm ∴d2=36mm 初选用7208c型角接触球轴承，其内径为d=40mm, 宽度为B=18mm. d1=30mm L1=60mm d2=36mm 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁 应有一定距离。取套筒长为21mm，通过密封盖轴段B=18mm 长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应 有一定距离而定，为此，取该段长为57mm，安装齿 轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长： L2=（2+21+18+57）=98mm III段直径d3=42mm L3= 50mm Ⅳ段直径d4=48mm 由手册得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=42+2×3=48mm 长度与右面的套筒相同，即L4=21mm L2=98mm d3=42mm L3= 50mm d4=48mm 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便 于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.L4=21mm 该段直径应取：（40+3×2）=46mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm Ⅴ段直径d5=40mm. 长度L5=19mm