代入??H?中较小的值
∴
512?11.3?0.8332?1043?189.8?d1t?2.32?3?????73.5597511?475?435(mm)
(3.36)
(a)计算圆周速度V: 由
《
机
械
设
计
》
得
:
V??d1tn160?1000
(3.37)代入已计算的数据得 V?3.14?73.5597?825.217?3.1768(m/s)
60?1000(b)计算齿宽b :
由《机械设计》得:b??d?d1t?1?73.5597?73.5597(mm) (3.38)
(c)计算齿宽与齿高之比
b: hd1t73.5597??3.065 Z124 由《机械设计》得:模数Mt?(3.39)
齿高h?2.25Mt?2.25?3.065?6.869(mm) ∴ (d)计算载荷系数:
根据V?3.1768m/s,齿轮精度为7级,由《机械设计》图10-8得 动载系数
Kv?1.05,又直齿轮 KH??KF??1,由《机械设计》表10-2 得 使用系数KA?1.25,由《机械设计》表10-4,用插值法得7级精度的小齿轮相对支承非
b73.5597??10.67 h6.896b.1835对称布置时,KH??1.424,由?10.67,及KH??1h查《机械设计》图10-13
得KF??1.31
故载荷系数K?KA?Kv?KH??KH??1.25?1.05?1?1.424?1.869
(e)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径: 由《机械设计》式10-10a得:d1?d1t?3K(3.40),代入已有数据得: Kt d1?73.5597?3(f)计算模数m : m?(3.41)
1.869?83.0224(mm) 1.3d183.0224??3.459 Z124(3)按齿根弯曲强度设计:
2KT1?YFaYSa?由《机械设计》式10-5得,弯曲强度设计公式为 m? ????dZ12?????F?3(3.42)
(a) 由《机械设计》图10-20c查得
弯曲强度极限?FE1?500MPa,?FE2?420MPa
(b)由《机械设计》图10-18,取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.85,KFN2?0.88 (c)计算弯曲疲劳许用应力: 取弯曲疲劳安全系数 S?1.4,由《机械设计》式10-12得: ??F?1?(3.43)
??F?2?(3.44)
(d) 计算载荷系数:
K?KA?Kv?KF??KF??1.25?1.05?1?1.31?1.719 (3.45)
(e) 查取齿形系数:
由《机械设计》表10-5 得齿形系数 YFa1?2.65,YFa2?2.53
KFN2?FE20.88?420??264S1.4KFN1?FE10.85?500??303.57S1.4(MPa)
(MPa)
(f) 查应力校正系数:
由《机械设计》表10-5 得应力校正系数 YSa1?1.58, YSa2?1.62 (g) 计算大、小齿轮的
YFaYSa??F?,并加以比较:
YFa1YSa1??F?1??F?2?2.65?1.58?0.01379
303.572.53?1.62?0.014525
264
YFa2YSa2?∴ 比较得大齿轮的数据大 (h) 设计计算:
由弯曲强度设计公式为 m?32KT1?YFaYSa?(3.46),代入数据得: ?2????dZ1???F??2?1.719?0.8332?105 m??0.0145?1.932,整圆成 m?2,查《实21?243用机床设计手册》可知,m得取值从0.75开始,每隔0.25都有值可选,本人选择m?2为轴I与轴II相啮合的那对齿轮的模数。 则此时按m?2,大、小齿轮的齿数分别为:
d183.0224??41.5 ,整圆成 Z1?43 m251 Z2?i?Z1??43?51
43 Z1?(4)几何尺寸的计算:
(a)分度圆直径 (3.47)
d2?m?Z2?2?51?102(mm) (b)中心距 a?(3.48)
(c)齿轮宽度 b1??d?d1?1?86?86(3.49)
d1?m?Z1?2?43?86(mm)
d1?d286?102??94(mm) 22(mm)
b2??d?d2?1?102?102(mm) 3.2.5 齿轮的校核
由《机械设计》得校核齿轮即满足:
(3.50)
(1)对轴I上齿数为51的齿轮进行校核
2T2?0.8332?105Ft??
d102KFt1.869?2?0.8332?105??14.968 ∴ bm102?102?2KFt??F?,F?2T
?tdbmYFaYSa又由计算齿轮时的数据得:
??F?YFaYSa?264?66.935
2.316?1.703 比较得:
KFt??F? 故该齿轮符合要求。
?bmYFaYSa同理校核轴I上齿数为56,模数为2的齿轮经行校核,该齿轮符合要求。 综上该齿轮副符合要求。
图3.4 齿轮副示意图
3.2.6 轴的校核
对于传动轴,除重载轴外,一般无须进行强度校核,只进行刚度验算。 轴的抗弯断面惯性矩(mm4) 花键轴 I?(3.51)
=
?d4?b?N(D?d)(D?d)264
??32.24?6?8?(38?32.2)?(38?32.2)264?7.42?104mm4
式中d—花键轴的小径(mm);
D—花轴的大径(mm); b、N—花键轴键宽,键数;
传动轴上弯曲载荷的计算,一般由危险断面上的最大扭矩求得:
M扭?955?104P1(N?mm)n1=
955?104?7.2?8.39?104(Nmm)
819.565(3.52)
式中P1—该轴传递的最大功率(kw);
n1—该轴的计算最小转速(r/min)。
传动轴上的弯矩载荷有输入扭矩齿轮和输出扭矩齿轮的圆周力、径向力,齿轮的圆周力
2M扭2?8.39?104P??2.996?103Nt?D56
(3.53)
式中 D—齿轮节圆直径(mm),D=mZ。
齿轮的径向力Pr:
Pr?Pt?tg(???)/cos?(N)
(3.52)
式中 α—为齿轮的啮合角,α=20o;
ρ—齿面摩擦角,??5.72?;