第16 页 2019-6-16 zv3?zv4z3?32.06cos3? z4??125.02cos3? ④查取齿形系数 由《机械设计》P200表10-5查得YFa3?2.45，YFa4?2.16 ⑤查取应力校正系数 由《机械设计》P190表 10-5查得YSa3?1.65，YSa4?1.81 ⑥由《机械设计》P208图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE3?500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE4?380MPa ⑦由《机械设计》P206图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN3?0.9，KFN4?0.93 ⑧计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1，由式10-12得： ??F?3?FKN3?FE3S?450MPa?353.4MPa??F?4?FKN4?FE4S ⑨计算小、大齿轮的YFa3YSa3YFaYSa??F?并加以比较 ??F?3?0.00898YFa4YSa4 ?0.011??F?4 mn=2.4mm 大齿轮的数值较大。 ⑵设计计算 522?2.10?1.416?10?0.88?cos15?mn?3?0.01555?1.74 1?242?1.62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，取mn=2.4mm已可满
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第17 页 2019-6-16 足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d3=80.6mm来计算应有的齿数。于是由： z3?d3cos??28.17 mn z3?28 z4?110 则z4?i2z3?109.48。 ⒋ 几何尺寸计算 ⑴计算中心距 a2? a2=169.3mm ?z3?z4?mn2cos??169.3mm ⑵修正螺旋角 ??arccos?z3?z4?mn2a?11?30'44.51'' ?因?值改变不多，故参数??、K?、ZH等不必修正。 ⑶小、大齿轮的分度圆直径 =11?30'44.51''z3mn?68.58mmcos? zmd4?4n?269.42mmcos?d3?⑷计算齿宽 b??dd3?68.58mm B3?70mm 圆整后，小齿轮齿宽B3?70mm，大齿轮齿宽B4?75mm 参齿轮 齿数z 分度圆d 齿宽b 模数mn 21 61 60 2.8 60 173 62 28 69 70 2.4 110 269 75 数 齿轮1 齿轮2 齿轮3 齿轮4 B4?75mm 17
第18 页 2019-6-16 中心距a 117 169 六. 轴的设计计算 1、选择轴的材料： 在减速器中有三根轴，传递的功率都属于中小型功率，故轴的材料可选择45钢，经调质处理。 2. 初算最小轴径: 1) 高速轴的最小轴径为 dmin?Ao3P1?23.83mm n12) 中间轴的最小轴径为35.24mm 取36mm 3) 低速轴的最小轴径为 =46.82mm 因为该轴上有键槽 所以将其值加大7% 算得,取50mm 3. 轴的校核与结构设计 高速轴 先按课本15-2初步估算轴的最小直径,由于是齿轮轴,选取轴的材料为40Cr,调质处理,根据课本P361表15?3取112 dmin?Ao3P1?23mm n1轴的最少直径显然是安装在带轮的直径 d???,由手册查取 1)d1?19mm,l1?36mm, 2) 第2段轴的直径与长度: 根据内机壁到轴承座端面的距离l2=50mm,轴承端盖凸缘厚度e=8mm,轴承端面到箱体内壁的距离△3=10mm,轴承宽为80mm,为了方便装拆,螺钉得长度为22mm,取端盖的外端面与带轴左端面间的距离l=54.2mm,故l2?54.2mm,d2?20mm 3)第3段与第7段轴:初步选择球轴承,因轴承同时受到径向力
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第19 页 2019-6-16 和轴向力的作用,故选用角接触球轴承.参照工作要求并根据d2?35mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7205C，其尺寸为的 d?D?B?25mm?52mm?15mm,故d3?d7?25mm,而根据B和△1和△3分别为10和11,所以l3?28mm. 4) 第5段轴:根据小齿轮的直径与轴相近,故设计为齿轮轴,根据小齿轮的齿宽和齿根圆直径可决定d5?45.5mm,l5?50mm . 5)第4段轴:轴承用挡油盘定位,此段轴为非定位轴肩, l4=78.5mm,d4=31mm 6)第6段轴:d6?31mm,l6?8mm 7)第7段轴:d7?25mm,l7?28mm 中速轴 1)对第1,7段:初步选择滚动轴承,因轴承同时受到径向力和轴向力的作用,故选用角接触球轴承.参照工作要,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的触球轴承7208C，d?D?B?40mm?80mm?18mmd1?d7?40mm,l1?l7?31mm, 所以2)对第2段:由书本P364 为定位轴坚,所以d2?46mm,l2?8mm, 3)对第3段:根据小齿轮的直径与轴相近,所以d3?63.56mm,l3=65mm 4)对第4段: d4?54mm,△4=12, l4?9.5mm 5)对第5段:由书本P221因为大齿轮2的直径为180.50mm,160<180.05<500,所以选用复式板结构为宜, d5?50mm,l5?40mm 6)对第6段:由书本364知,为非定位轴肩, d6?46mm,l6?14mm
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第20 页 2019-6-16 低速轴 设计说明: 根据最少直径为34.6mm,安装轴承,1段和5段直径45mm,2端为定位轴肩,直径取50mm.故3段直径根据2段和4段可取58mm,6段根据毡圈的宽度,直径取40mm,7段根据非定位轴肩取36mm。 确定长度:1段根据端盖螺钉的长度(方法同I轴)可取44.5mm,2段根据齿宽取58mm，3段取5.6mm,4段取60.4mm，5段取32mm(方法同I轴)，6段取50.2mm(方法同I轴)，7段根据联轴器取75mm。 20
A B C D 七．减速器机体结构尺寸及附件如下： 名称 机座壁厚 机盖壁厚 机盖凸缘厚度 机座凸缘厚度 符号 计算公式 结果 ? ??0.025a?5?8 8 ?1 b1 ?1?0.02a?3?8 b1?1.5?1 8 10 10 25 M20 4 M16 b b?1.5? b2?2.5? df?0.036a?12 机座底凸缘厚度 b 2地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与机座联接螺栓直径 轴承端盖螺钉直径 窥视孔盖螺钉直径 df n 查手册 d1?0.75df d1 d2 d3 d2=（0.5~0.6）df M12 d3=（0.4~0.5）df M10 d4 d4=（0.3~0.4）df M8