Z???4-??4-1.6512.278(1-??)???(1-2.278)??0.6163??31.651 ④由公式10-23可得螺旋角系数z? z??cos??cos14.835??0.983 ⑤根据圆周速度 ν??d1nII60?1000?3.14?55.86?325.45?0.95ms,8级精60?1000度,查图10-8得动载系数Kv?1.05 ⑥由b1?62mm查表10-4用插值法得KHβ?1.457 ⑦ 故载荷系数KH?KAKvKH?KH??1.0?1.05?1.4?1.457?2.142 ⑧由式10-22,得 42KHT1i1?12?2.142?9.3?103.29?12σH?2??ZZZZ??HE??3i11?55.8633.29Φdd1?2.43?189.8?0.616?0.983?482.15MPa??σH??539MPa 满足齿面接触疲劳强度 3.2.4齿根弯曲疲劳强度校核 1)确定公式中的各计算值 ①由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y? ?b?arctan(tan?cos?t)?arctan(tan14.835??cos20.632?)?13.922? ??????/cos2?b?1.651/cos213.922??1.752 Y??0.25?0.75/??v?0.25?0.75/1.752?0.678 ②由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y? Y??1-????/120??1-2.278?14.835?/120??0.718 ③当量齿数zv1?z1/cos3β?27??cos14.835???29.890 3zv2?z2/cos3β?89??cos14.835???98.528 3由图10-17查得齿形系数 YFa1?2.54 YFa2?2.23 由图10-18查得应力校正系数 YSa1?1.63 YSa2?1.81
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④3.1.5中已知Kv?1.05,KHβ?1.457,并根据齿宽与齿高之比 bb62???13.78mm,查图10-13得KFβ?1.41 h2.25mn2.25?2 ⑤计算载荷系数: KF?KAKvKF?KF??1?1.05?1.4?1.41?2.073⑥根据式10-17,得到 2KFT12?2.073?9.3?1042σF1?YYYYcos??32Fa1Sa1??1?23?272?dmnz1?2.54?1.63?0.678?0.718?cos214.835??124.52MPa??σF?1σF22KFT22?2.073?9.3?1042?YYYYcos??32Fa2Sa2??1?23?272?dmnz1 ?2.23?1.81?0.678?0.718?cos214.835??121.391MPa??σF?2 齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。 3.2.5主要设计结论 齿数:z1?27、z2?89、压力角??20?、螺旋角??14.835?即14?50,06,, 中心距a?120mm,齿宽b1?62mm、变位系数x1?x2?0、模数mn?2.0mm、 b2?56mm 小齿轮选用40Cr(调质),大齿轮选用45钢(调质)。齿轮按8级精度设计。 第4章 减速器箱体结构尺寸计算 箱座壁厚:??0.025a?3?0.025?120?3?6?8,取8 考虑铸造工艺,所以壁厚都不应小于8,因此取??8 箱盖壁厚:?1?(0.8~0.85)??(0.8~0.85)?8?(6.4~6.8)?8 ,取8 箱座凸缘厚度:b?1.5??1.5?8?12mm 箱盖凸缘厚度:b1?1.5?1?1.5?8?12mm 箱座底凸缘厚度:b2?2.5??2.5?8?20mm 第 19 页 共 39 页 地脚螺栓直径:df?0.036a?12?0.036?120?12?16.32mm,取18mm 地脚螺栓数目:n?4 轴承旁联接螺栓直径:d1?0.75df?0.75?18?13.5mm,取14mm 箱盖与箱座联接螺栓直径 :d2?(0.5~0.6)df?(0.5~0.6)?18?9~10.8mm 取10mm 联接螺栓d2的间距:l取180mm 轴承端盖螺钉直径 :d3?(0.4~0.5)df?(0.4~0.5)?18?7.2~9mm,取8mm 视孔盖螺钉直径 :d4?(0.3~0.4)?df?(0.3~0.4)?18?5.4~7.2mm,取6mm 定位销直径 :d?(0.7~0.8)d2?(0.7~0.8)?10?7~8mm,取8mm 由表4-2,得df、d1、d2至外箱壁距离:c1?24mm,df、d2至凸缘边缘距离:c2?22mm 轴承旁凸台半径:R1?c2?22mm 凸台高度:h 外箱壁至轴承座端面距离 :l1?c1?c2?5~8?24?22?5~8?51~54mm,取53mm 大齿轮圆顶(蜗轮外圆)与内机壁距离:?1取10 齿轮端面与内机壁距离:?2取10 箱盖、箱座助厚:m1?0.85?1?0.85?22?18.7mm ,m?0.85??0.85?24?20.4mm 轴承端盖外径:D2?D?5~5.5d3? 轴承旁联接螺栓距离:s?D2 第5章 轴的设计
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5.1 I轴(输入轴)的设计 5.1.1已经确定的运动学和动力学参数 转速n1?1445rmin;功率PI?3.305KW ;轴所传递的转矩TI?21843N?mm 5.1.2确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢(调质)。根据表15—3,取A0?112 初步估算轴的最小直径dmin?A03PI3.305?112?3mm?14.8mm n11445 由于最小轴段截面上要开1个键槽,故将轴径增大5% dmin?(1?0.05)?14.8?14.874mm 输入轴的最小直径显然是安装带传动大带轮处的直径d????,由于带轮非标准件,按优先数系选取标准直径为20mm。 a.轴的结构分析 由于齿轮1的尺寸较小,故高速轴设计成齿轮轴。显然,轴承只能从轴的两端分别装入和拆卸,轴伸出端安装联轴器,选用普通平键,A型,b×h=6×6mm(GB/T 1096-2003),长L=28mm;定位轴肩直径为30mm;联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别和轴承端盖定位,采用过渡配合固定。 b.确定各轴段的直径和长度。 外传动件到轴承透盖端面距离K=20mm 轴承端盖厚度e?1.2?d3?1.2?8?10mm 调整垫片厚度?t?2mm 箱体内壁到齿轮端面距离??10mm d1:用于连接联轴器,直径大小为联轴器的内孔径,d1?20mm。
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d2:密封处轴段,左端用于固定联轴器轴向定位,根据联轴器的轴向定位要求,轴的直径大小较d1增大4mm,d2?24mm d3:滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,且较d2尺寸大1-5mm,选取d3?25mm,选取轴承型号为角接触轴承7205AC d4:考虑轴承安装的要求,查表15-4[1]得7205AC轴承安装要求da?31mm,根据轴承安装尺寸选择d4?31mm。 d5:齿轮处轴段,由于小齿轮的直径较小,采用齿轮轴结构。 d6:过渡轴段,要求与d4轴段相同,故选取d6?d4?31mm。 d7:滚动轴承轴段,要求与d3轴段相同,故选取d7?d3?25mm。 各轴段长度的确定 L1:根据联轴器的尺寸规格确定,选取L1?40mm。 L2:由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定,取L2?84mm。 L3:由滚动轴承宽度确定,选取L3?15mm。 L4:根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定,选取L4?88mm。 L5:由小齿轮的宽度确定,取L5?51mm。 L6:根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定,取L6?16mm。 L7:由滚动轴承宽度确定,选取L7?17mm。 轴段 1 2 24 84 3 25 15 4 31 88 5 36 51 6 31 16 7 25 17 直径20 (mm) 长度40 (mm) 5.1.4弯-扭合成强度校核 a.画高速轴的受力图 如图所示为高速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图 b.计算作用在轴上的力 分度圆直径:d1?36.64mm
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