机 械 设 计 课 程 设 计
KFN1=0.90 KFN2=0.93 S=1.4 [?F]1=
KFN1?FE10.90?500??321.43MPa S1.4KFN2?FF20.93?380??252.43MPa S1.4[?F]2=
计算大小齿轮的
YFaFSa,并加以比较 [?F]YFa1FSa12..491?1.636??0.01268
[?F]1321.43YFa2FSa22.232?1.751??0.01548
[?F]2252.43大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. ① 计算模数
3mn?2?1.6848?1.433?105?0.797?cos212?0.01548mm?1.5472mm 21?30?1.71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=3mm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=72.91mm来计算应有的齿数.
72.91?cos12?z1==27.77 取z1=30
mnz2=2.33×30=69.9 取z2=70 ② 初算主要尺寸 计算中心距 a=
(z1?z2)mn(30?70)?2==102.234mm ?2?cos122cos?将中心距圆整为103 mm 修正螺旋角
(?1??2)mn(30?70)?2?arccos?13.86
2?2?103因?值改变不多,故参数??,k?,Zh等不必修正
?=arccos
分度圆直径 d1=
d2=
z1mn30?2=61.34mm ?cos?cos12z2mn70?2?=143.12 mm cos?cos12计算齿轮宽度
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b??dd1?1?72.91?72.91mm 圆整后取 B1?75mm B2?80mm
低速级大齿轮如上图：
3.21.6机 械 设 计 课 程 设 计
V带齿轮各设计参数附表
1.各传动比
V带 2.3 2. 各轴转速n
(r/min) (r/min) 626.09 3. 各轴输入功率 P
（kw） 3.12 4. 各轴输入转矩 T
(kN·m) (kN·m) 47.58 5. 带轮主要参数
小轮直径（mm） 90 大轮直径（mm） 224 471 中心距a（mm） 基准长度（mm） 1400 5 带的根数z 高速级齿轮 3.24 低速级齿轮 2.33 nⅣ (r/min) 82.93 (r/min) 82.93 193.24 （kw） 2.90 （kw） 2.70 PⅣ(kw) 2.57 TⅣ(kN·m) 311.35 (kN·m) 286.91 143.53
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7.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P3，转速n3，转矩T3 P3=2.70KW n3=82.93r/min
T3=311.35N．m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d2=143.21 mm 而 Ft=
2T32?311.35?4348.16N ?d2143.21?10?3tan?ntan20o Fr= Ft?4348.16??1630.06N ocos?cos13.86
Fa= Fttan?=4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力Ft，径向力Fr及轴向力Fa的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本
P361表15?3取Ao?112
dmin?Ao3P3?35.763mm n3输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径dⅠ?Ⅱ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 查课本P343表14?1,选取Ka?1.5
Tca?KaT3?1.5?311.35?467.0275N?m 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 查《机械设计手册》22?112
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
d1?40mm,故取dⅠ?Ⅱ?40mm.半联轴器的长度L?112mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度为L1?84mm
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⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径dⅡ?Ⅲ?47mm;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D?50mm半联轴器与轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取
lⅠ?Ⅱ?82mm ②
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据dⅡ?Ⅲ?47mm,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7010C型.
d 45 45 45 50 50 50 D 85 85 100 80 80 90 B 19 19 25 16 16 20 d2 D2 轴承代号 7209AC 7209B 7309B 7010C 7010AC 7210C 58.8 60.5 66.0 59.2 59.2 62.4 73.2 70.2 80.0 70.9 70.9 77.7