[?F]1?KFN1??FE1/SF?321.43MPa [?F]2?KFN2??FE2/SF?257.86MPa 3、精度等级及设计参数的选定 ⑴ 精度等级 估计齿轮圆周速度v及单位计算载荷Pca均不大，故选7级精度。 ⑵ 齿数Z 根据工作环境通风不良，取软齿面传动，初取： Z1=26 Z2=iZ1=78 ⑶ 螺旋角 β 初取??14? ⑷ 齿宽系数 Φd (参考《机械设计》p205表 10-7) ?d?1.0 7级精度 初取 Z1=26 Z2=78 初取??14? 一、按齿面接触强度要求试设计 2?Kt?T1??u?1??ZE?ZH?? d1t?3?d??u????????H?????2⑴ 传递转矩 T1?271.07N?m ⑵ 载荷系数Kt 试取Kt?1.6 ⑶ 齿数比 u μ=i=3 ⑷ 端面重合度 (参考《机械设计》p215图 10-26) 得 ??1=0.75 ；??2=0.87 故， ?=??1+??2=1.62 ⑸ 弹性影响系数 ZE （参考《机械设计》p215图 10-26 ） 得 第 16 页
?ZE?189.8MPa ⑹ 区域系数ZH （参考《机械设计》p217图 10-30 ）按??14?，得ZH?2.4333 （7）齿宽系数?d （参考《机械设计》p205表 10-7 ）取?d（8）许用接触应力[?H] [?H]1?[?H]2?557.5MPa 2（9）计算 [?H]?2?Kt?T1??u?1??ZE?ZH?? 得： ??将以上相关数据代入 d1t?3???d???u??H??????2?1 d1t?78.82mm （10）修正设计 （a）有关数据 齿轮圆周速度v1?d1t?78.82mm ?n1d1tv1?0.54m/s 60?1000法面模数 mnt?d1tcos?/Z1?2.94mm 全齿高 h?2.25mnt?6.615mm 设计齿宽 b?d1t??d?78.82mm ?0.54m/s mnt?2.94mm h?6.615mm b?78.82mm （b）使用系数KA (参考《机械设计》p193表10-2) 按工作平稳，电动机驱动 得 KA?1 （c）动载系数Kv (参考《机械设计》p194图10-8 )按7级精度得 Kv=1.04 （d）齿间载荷分配系数K? (参考《机械设计》p195表10-3) 按软齿面斜齿轮7级精度 KAFt/b?87.24?100N/m 得 KH??KF??1.4 （e）齿间载荷分布系数K? (参考《机械设计》p196表10-4)按软齿面7级精度非对称布置b=78.82mm 得 第 17 页
KH??1.4257 (参考《机械设计》p198图10-13)按KH??1.42 ; b/h=11.89 得 KF??1.34 （f）载荷系数K K?KA?Kv?KH??KH??2.08 （g）修正 分度圆直径 d1?d1t3K?86.02mmKt 分度圆直径 d1?86.02mm dcos?法面模数 mn?1?3.21mm Z1二、 按齿根弯曲强度设计 法面模数 mn?3.21mm 2K?T1Y?cos2?? mn?32?d?Z1??（1）齿形系数YFa ???YFaYSa?? ???????F??（参考《机械设计》p200表10-5） Zv1?Z1/cos3??28.46 Zv2?Z2/cos3??85.39 得 YFa1=2.5408 ；YFa2=2.209 （2）应力校正系数YSa （参考《机械设计》p200表10-5） 由Zv1?28.46 ；Zv2?85.39 得 YSa1=1.6146 ；YSa2=1.775 （3）螺旋角影响系数Y? （参考《机械设计》p216图10-28） ??14?；???0.318?dZ1tg??2.061?1 得Y??0.88 （4）计算 YFa1YSa1YY?0.01276 ；Fa2Sa2?0.01521 [?F]1[?F]2取大值 0.01521 2K?T1Y?cos2??将以上相关数据代入 mn?32?d?Z1?????YFaYSa?? 得 ???????F?? 第 18 页
mn?2.3mm 的法面模数，取 mn?2.5mm已可满足弯曲强度，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d1?86.02mm来计算应有的齿数。 （1）齿数Z mn?2.3mm 三、 几何尺寸计算 对比计算结果，由齿面弯曲疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算 mn?2.5mm Z1?33Z2?99Z1?d1cos?/mn?33.39 取Z1?33 Z2?i1Z1?99 取Z2?99 （2）中心距 a?m（nZ1?Z2）?170.05mm 2cos? a?170mm 将中心距圆整为 170 mm （3）螺旋角? ??cos?1mn(Z1?Z2)?13.93? 2a??13.93? 因?值改变不多，故参数??、K?、ZH等不必修正。 （4）分度圆直径d d1?85.0mm d1?mnZ1/cos??85.0mm d2?mnZ2/cos??255.0mm （5）齿宽B 按设计齿宽b??dd1?85.0mm 取 B1?90mmB2?85mmd2?255.0mm B1?90mmB2?85mm 3.4各轴的运动和动力参数汇总表(实际值) 项目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 480 130．43 转速r/min 960 功率Kw 4 39.79 2 3.84 76.4 3.68 3.69 271.18 低速轴III 43.48 3.54 777.53 3 鼓轮轴IV 43.48 3.37 741.90 1 转矩 N·m 传动比 效率 0.96 0.96 第 19 页
0.96 0.95 3.5联轴器的选择 因为III轴与IV轴在最终安装时很有可能出现相对位移，所以选用能补偿两轴位移的联轴器，根据工作情况，定为弹性柱销联轴器。 （1）初步确定低速轴III的最小直径 选取轴的材料为45钢，调制处理。 （参考《机械设计》p370 表15-3）取A0?108 dIIImin?A03PIII?46.8mm nIII考虑到有一个键槽，将轴径增大5%，则dIIImin?46.8?1.05?49.1mm （2）联轴器的计算转矩Tca （参考《机械设计》p351 表14-1）取KA?1.5 计算转矩Tca?KATIII?1171.14N?m 按照联轴器的计算转矩应小于其公称转矩（参考《课程设计》p164 表17-4） HL4型弹性柱销选用HL4型弹性柱销联轴器 联轴器 3.6速度误差计算 43.48??0.33 实际传送速度 v实???0.7513m/s 602设计要求传送速度 v?0.75m/s 速度误差为 0.17% v实?v?100%?0.17% 在?5%的误差范围内 速度误差为 v实 四 .轴的结构设计 4.1 低速轴结构设计 1) 选材： 45钢（调质） 采用45钢 调质处理 2) 确定轴伸直径d： 已知低速轴上的功率PⅢ?3.54Kw，转速nⅢ?43.3r/min ， TⅢ?780.76N?m （参考《机械设计》p370表15-3）取 A0=108 ∵轴伸上有一个键槽 ∴在原本的计算直径上要增加5% 第 20 页
Tca?1171.14N?m