2）齿轮1传动的转矩T1?54N?m。 3）由相关资料选取?R?1[7]
。 312[7]
4）由相关资料查得ZE?189.8MPa。
5）由相关资料查得齿轮的接触疲劳极限?Hlim1??Hlim2?600MPa [7]。 6）计算应力循环次数
N1?N2?60n1jLh （6-2）
?60?1000?1??8?300?15??2.16?109
7）由相关资料取接触疲劳寿命系数KHN1?KHN2?0.92 [7]。 8）计算接触疲劳许用应力 取失效率为1%，安全系数S?1。
??H?1???H?2?KHN1?Hlim1 （6-3）
S?0.92?600MPa?532MPa
6.2.2 计算
1）试验算齿轮1分度圆直径d1t
1.3?54000?189.8?d1t?2.92???98.7mm ?23?532?1?1???1?0.5??3?3?2）计算圆周速度v
v??2?d1tn160?1000 （6-4）
ms
??98.7?100060?10003）计算载荷系数
根据相关资料查得动载荷系数Kv?1.13 [7]，使用系数KA?1 [7]，齿间载荷分配系数KH??KF??1 [7]，轴承系数K?be?1.25 [7]，齿向载荷分布系KH??KF??1.5，
K?be?1.875 [7]，则
K?KAKvKH?KH? （6-5）
?2.119
4）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径
d1?d1t?3K （6-6） Kt2.119?116mm 1.3?180.4335）计算模数
m??d1 （6-7） Z1116?4.83mm 246.3 按齿根弯曲疲劳强度计算
m?34KT1YFaYSa21?R?1-0.5?R?Z2u?12??F? （6-8）
6.3.1 确定公式内的各计算数值
1）由相关资料查得，齿轮弯曲疲劳强度极限?FE1??FE2?500MPa[7]。 2）由相关资料取弯曲疲劳寿命系数KFN1?KFN2?0.9[7]。 3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S?1.4。
??F?1???F?2?KFN1?FE1 （6-9）
S?0.9?500MPa?321.43MPa 1.44）计算载荷系数K
K?KAKvKF?KF? （6-10）
?2.119
5）由相关资料查得，齿形系数YFa1?YFa2?2.56 [7]，应力校正系数
YSa1?YSa2?1.58 [7]。
6.3.2 设计计算
m?34?2.119?540002.56?1.58??3.13mm
1?1?321.4322?1?0.5???24?1?13?3?由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，取后者，并圆整为4mm，因此
Z1?Z2?d1116??29 m46.4 几何尺寸计算
分度圆直径
d1?d2?Z1m （6-11）
?116mm
中心距
a?d1?d2 （6-12） 2?116mm
齿宽
b1?b2?d1?Ru2?1 （6-13） 212?116???28mm
32第七章 轴的设计
7.1 轴1
条件：轴功率上的P，转矩1?5.7kW，转速n1?1000rmin，齿轮1的分度圆直径d1?216mm。
，
Ⅰ
Ⅱ
图7-1 轴1的示意图
Ⅲ Ⅳ
7.1.1 求作用在齿轮上的力 滚筒和石英砂的重力为676N。 圆周力
Ft1??2T1 （7-1） d12?54000N?931N 116径向力
Fr1?Ft1tan?cos??676 （7-2） 2676????931?tan20??cos45?N?N?578N ?2??轴向力
Fa1?Ft1tan?sin? （7-3）
?3056?tan20??sin45?N?240N
7.1.2 初步确定轴的最小直径
选取轴的材料为45钢，调质处理，由相关资料取A0?112 [7]，于是得
dmin?A03P1 （7-4） n15.7?20mm 1000?112?37.1.3 轴的结构设计
1）取带轮所在的轴段为dⅠ-Ⅱ
?37mm
?45mm。取LⅡ-Ⅲ?101.5mm。
2）因轴承同时受轴向力和径向力，根据相关资料选用圆锥滚子轴承30209，尺寸为d?D?T?45?85?20.75mm。因此，dⅡ-Ⅲ
3）取轴承端盖的厚度为20mm，为便于装拆轴承盖及对轴承润滑，取轴承端盖外端面距齿轮右端面的距离为36mm，已知带轮轮毂宽度为60mm则LⅠ-Ⅱ
?60?56?116mm。
4）取dⅢ-Ⅳ
?40mm。
5）取右轴承右端面距箱体内壁的距离为8mm，取齿轮左端面距箱体内壁的距离为16mm，已知齿轮轮毂宽度为50mm，则LⅢ-Ⅳ?8?16?50?74mm。 7.1.4 轴上零件的周向定位
带轮和齿轮均采用平键链接。由相关资料，选用带轮与轴连接的平键尺寸
b?h?10mm?8mm，长度为50mm；同样，选用齿轮与轴连接的平键尺寸
b?h?12mm?8mm，长度为40mm。
7.1.5 求轴上的载荷
图7-2 轴1的载荷分析图
1）支反力
FNH1?490N
FNH2?1421N FNV1?161N FNV2?739N
2）弯矩
MH??47947N?mm
MV1??15645N?mm