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由式6.14得 d1?d1t3第 16 页 共 28 页
K1.1817?72?3?70mm Kt1.36.2.3 计算齿轮传动的几何尺寸
1）计算模数
m?d170??2.8 取标准模数 m=2.5mm Z1252）两齿轮分度圆直径
d1?mz1?2.5?25?62.5mm d2?mz2?62.5mm 3）中心距
a?m(z1?z2)/2?62.5mm 4）齿宽b
b2??dd1?0.6?62.5?37.5mm b1?b2?(5~10)mm?42.5mm 5）齿高h
h?2.25m?2.25?2.5?5.625mm
6.3 校核齿根弯曲疲劳强度
由式（6.12） ?F?2KT1?dz1m23YFaYSa???F?
6.3.1确定公式中各值的参数
1） 确定齿轮弯曲疲劳强度极限 查图6.9 ?Flim?240MPa 2）弯曲疲劳寿命系数
查图6.7 KFN1?0.9 KFN2?0.9 3）许用弯曲应力??F?
取弯曲疲劳安全系数SF?1.4 ,应力修正系数YST?2.0，得
??F??KFNYST?Flim/SF?240?0.9?2/1.4?308MPa
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查表6.4得 YFa1?YFa2?2.62 YSa1?YSa2?1.59 5）校核计算
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4）确定齿形系数YFa1，YFa2和应力修正系数YSa1， YSa2
2?1.1817?6.27?104?F??2.62?1.59?105MPa???F? 230.6?25?2.56.4齿轮结构设计及绘制零件图
7 轴的设计
7. 1 确定轴的动力参数
7.1.1确定轴所受功率和转速
由前面得知 p=1.05kw n=4r/min 7.1.2确定相关的效率
蜗杆啮合效率，8级精度 ??0.9 其他摩擦消耗 ??0.9 7.1.3轴所受到的实际功率
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蜗轮轴的总效率??0.9?0.9?0.81
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p?p?总?1.05?0.81?0.85kw 7.1.4确定轴的转矩
T1?9550p0.85?9550??2.03?106N?mm n47. 2 轴的结构设计
7.2.1确定的结构方案
（1） 确定轴的最小直径dmin
该轴选用45刚调质处理，查表11.3确定轴的C=112
dmin?c3p?11230.85?66.8mm
4n（2） 确定各段轴的尺寸
Ⅰ-Ⅱ段的长度 应略大于三个垫片的总和 L12?35mm Ⅰ-Ⅱ段的直径 应略大于轴的最小直径 d12?67mm Ⅱ-Ⅲ段长度 应保证蜗轮处于箱体的正中间，得L23= 51mm
Ⅱ-Ⅲ段直径 L23是一段有锥度的轴，锥度满足1：40 Ⅱ处轴肩高度
h?(0.07~0.1)d?4.69~6.7mm，且该轴肩受到一定轴向力作用h取5mm则
d2?d12?h?72mm 得d3?76mm
Ⅲ-Ⅳ段长度 与蜗轮配合且略大于蜗轮长度l34?60mm Ⅲ-Ⅳ段直径 为了满足安装要求与前面d3一致 得d34?76mm Ⅳ-Ⅴ段的长度 l45起定位作用所以l45=96mm
Ⅳ-Ⅴ段的直径 Ⅴ处轴肩高h?(0.07~0.1)d?5.32~7.6mm，且该轴肩受到一定轴向力作用h取7.5mm，则d4?d34?2h?91mm Ⅴ-Ⅵ段长度 l56?8mm
Ⅴ-Ⅵ段直径 与三爪卡盘配合，应略小于卡盘端盖尺寸 d56?138mm
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Ⅵ-Ⅶ段长度 l67?19mm Ⅵ-Ⅶ段直径 d67?109mm Ⅶ-Ⅷ段长度 与三爪卡盘配合，满足装配要求l78?18
Ⅶ-Ⅷ段直径 取最小尺寸d78?67mm，取一个锥度1：40，方便定位 （3） 确定倒角和圆角尺寸 查手册得取为倒角2?45?
各轴肩出圆角半径 考虑应力集中的影响，由轴端直径手册查得R2 （4） 轴上零件的选择
齿轮轮毂与轴的配合 为了保证对中良好，采用较紧的过度配合 配合为H7/n6 齿轮出的平键选择 选A型普通平键，由d34查手册，平键截面尺寸
b?h?22mm?14mm，键长51mm.
图7-1 主轴
（5）轴结构设计及绘制零件图
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8 万能分度头零件的三维建模
8.1 齿轮三维模型
SolidWorks是一款功能强大的计算机辅助绘图和设计软件系统，可以以拉伸、旋转、扫描、放样等特征形式形成实体。但其也有不足之处，比如渐开线齿轮的形成。在SolidWorks中所形成的渐开线齿轮的齿廓线是近似的渐开线曲线，由其所形成的渐开线齿轮在相互啮合时极易产生跟切。在本设计中为避免上述后果的产生，使用了在CAxA电子图板中产生精确的渐开线齿廓线，再导入到SolidWorks中进行拉伸以得到精确的渐开线齿轮的方法。设计过程如下：
1)在CAXA电子图板XP中，点击“齿轮绘制”工具，输入齿轮参数(模数、齿数、压力角、变位系数、齿顶高系数等)，生成整体齿形图。然后依次点击“数据接口”、“DWG／DXF文件输出”，输入文件名，保存为DWG／DXF文件。生成如图7-1的二维齿形图。