机械设计课程设计修改版(2)

u?i?4，所以z2?4?20?80 实际传动比为4 合格 2．按齿面接触疲劳强度设计，d1?31) 确定设计公式中各参数 初选载荷系数Kt=1.1 2) 小齿轮传递的转矩，T1?39.22Nm 3) 选取齿宽系数?d查表5.9（P160） 4) 弹性系数zE查表5.11（P165） 5) 小、大齿轮的接触疲劳极限?Hlim1、?Hlim2（P166） 6) 应力循环次数 NL1?60?n1th?60?1?458.1?2?8?300?10=1.32?109， NL2?NL1/u?3.3?108 7) 接触寿命系数zN1、zN2查图5.29（P167） 8) 计算许用应力??H1? ??H2? 取失效率为1%查表5.1（P167）最小安全系数SHmin?1 ??H1?= ??H2?=2kTu?1zEzHz?2() ??H??du?Hlim1zN1SHmin?580?0.98?568MPa 1560?1.13?632.8MPa 1?Hlim2zN2SHmin?9) 计算端面重合度?? ?11?11?? ??=?1.88?3.2(?)?cos?=?1.88?3.2(?)?cos0?=1.68 2080?z1z2???10) 计算重合度系数z? z?=4???4?1.68==0.88 332．设计计算 1) 试算小齿轮分度圆直径dt1 取?H=??H1?=568Mpa ZH=2.5 42?1.3?3.922?104?1189.8?2.5?0.882d1t?3()?41mm 14568??2) 计算圆周速度v v??d1tn160?1000=??41?458.160?1000?0.98m/s<6m/s合格 3) 计算载荷系数K（P151） 查表5.8得使用系数KA?1根据v?0.98m/s8级精度查图5.9得动载系数Kv?1.13假设为单齿啮合取齿间载荷分配系数K??1查图5.10曲线1得齿向载荷分布系数K??1.05则K?KAKvK?K??1?1.13?1?1.05?1.2 4) 校正分度圆直径d1 d1?d1t3K/Kt?41?31.2/1.1=42.21mm 3．主要几何尺寸计算 1) 计算模数m（P138） m?d1/z1?42.21/20?2.11mm 取m=2.5 2) 计算分度圆直径d1、d2 d1=mz1?2.5?20?50mm， d2=mz2?2.5?80?200mm 3) 齿宽b b??dd1?1?50?50mm， b1?b2?(5~10)mm 4．校核齿根弯曲疲劳强度（P158），?F?1) 确定验算公式中各参数 小大齿轮的弯曲疲劳极限?Flim1、?Flim2查图5.26（P163） 弯曲寿命系数YN1、YN2查图5.24（P161） 尺寸系数YX 查图5.25（P162） 2KT1?dmz132YFaYSaY????F? 计算许用弯曲应力??F1?、??F2? 取失效率为1 查表5.10最小安全系数SFmin?1.25， ??F??重合度系数Y? ?FlimYNYXSFmin Y?=0.25+0.75???0.25?0.75?0.70 1.68齿形系数YFa1，YFa2查图5.22（P159） 应力修正系数YSa1，YSa2，查图5.23（P160） 2) 校核计算 ?F12?1.2?3.922?104?2.74?1.57?0.70=45.4Mpa ?YYY=3232Sa1Fa1?1?2.5?20?dmz12KT1?F2??F1YFa2YFSa22.33?1.72?45.4??42.3Mpa YFa1YSa12.74?1.575．载荷变动小，不需静强度校核 6．结构设计 大齿轮采用孔板式，小齿轮与轴制成齿轮轴 5.轴的设计 5.1齿轮轴设计 1．估算轴的基本直径 选用45钢，调质处理，估计直径d?100mm由表7.2查得?b?650MPa查表7.4取C=118， d?C3P1.88?1183?18.89mm所求d应为受扭部分的最细处，即装带轮处的轴径，该n458.1处有一键槽，故轴径应增大5%即d=1.05?18.89?19.83mm取标准值d=20mm 2．初定各轴段直径 带轮处：按传递转矩估算直径D1?20mm；油封处：为满足带轮的轴向固定要求设一轴肩，该段轴径应满足油封标准取D2=25mm；轴承处：轴承受径向力，选用深沟球轴承，为便于装拆，轴承内径应大于油封处轴径，并符合轴承标准内径，取轴径D3=30mm，初选轴承型号6206，两端相同；齿轮与轴承之间设一轴肩，两端相同。轴径取D4=36mm；齿轮处取齿根圆直径为轴径。 3．确定各轴段长度 带轮处：带轮轮毂宽为50mm为保证轴端挡圈能压紧带轮，取轴段长L1?48mm；油封处：为便于轴承端盖的拆装及对轴承加润滑脂，取轴承端盖外端面与带轮左端面间距15mm，取轴承右端面与轴承盖外端面间距为20mm故该段轴长为L2?35mm;轴承处：轴承内圈宽度为L3?13mm，两端相同；齿轮与轴承之间轴长取L4?25mm，两端相同；齿轮处：齿轮轮毂宽度为50mm故该处轴长为L5=50mm。全轴长：13?2?25?2?50?35?48?209mm。 4．传动零件的周向固定及其他尺寸 带轮处采用A型普通平键，键6?40（GB1095-1990,GB1096-1990） 为加工方便，参照6206型轴承安装尺寸，轴上过渡圆角半径全部取r=1mm轴端倒角为2?45? 5．轴的受力分析 1) 求轴传递的转矩T1?3.922?104Nmm 2) 求轴上作用力 2T2?3.922?104齿轮上圆周力 Ft1???1568.8N d150Ft1tan?n1568.8?tan20?齿轮上的径向力Fr1???571N cos?1齿轮上的轴向力为0 3) 求支反力FBH?FAH?Fr1571??285.5N 22 FBV?FAV?Ft11568.8??784.4N 22求弯矩MCH?FAH?56.5?1.6?104Nmm， MBH?0 MCV?FAV?56.5?4.43?104Nmm，MBV?0 2?4.71?104Nmm， MB?0 求合成弯矩MC?M2CH?MCV4) 按当量弯矩校核轴的强度 齿轮有端面与轴之间的截面弯矩较大是一个危险截面，对其校核，该处d?36mm轴的最大弯矩为 MC?4.71?104Nmm，截面弯矩根据三角形相似求得M截面=1.82?104Nmm 当量弯矩Me截面?M2截面?（?T）?2.97?104Nmm 2对于45钢，?b?650MPa,???1?w?59MPa ?e截面2.97?104???6.37MPa