df2 =m(Z2-2.5)=2×(125-2.5)=245㎜ ham =2㎜ 齿全高h: hf =m( ha+c)=2×(1+0.25)=2.5㎜ h = ha + hf =4.5㎜ 跨侧齿数k: k1=0.111Z1+0.5 =0.111×25+0.5 =3 k2=0.111Z2+0.5 =0.111×125+0.5 =14 公法线长度W *** df1 = 45㎜ df2 = 245㎜ hf =2.5㎜ h =4.5㎜ k1= 3 k2= 14 ?k1?0.5??0.014z1?=㎜ W1?m?2.9521?k2?0.5??0.014z2?=146.385㎜ W2?m?2.9521由设计指导书查得公法线长度的上下偏差值 ?0.10因此W1?38.650.15 0.168W2?146.385??0.28 小齿轮与轴做成一体为齿轮轴结构;大齿轮采用锻造轮 辐式结构。 2.2 轴的设计与校核 (1)选择轴的材料,确定许用应力。 选45钢,正火处理,查表得到其硬度为170217 HBS,抗拉强度b= 600 MPa,查表得到许用弯曲应
力[-1b] = 55 MPa 计算轴的最小直径。 超标得到C=115,因此有: = = 19.66㎜ 考虑该段上有键槽,拟取d = 20㎜ (2)对轴进行结构设计 考虑轴上零件的位置和固定方式,以及结构工艺性,按比例绘制出轴的结构草图 (2.1)轴的具体结构设计 确定轴上零件的位置和定位、固定方式。由于是单机齿轮减速器,应该把齿轮布置在箱体内壁的中间,轴承对称布置在齿轮的两边。齿轮靠轴环和轴套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现轴向
固定。两端轴承靠轴肩和套筒实现轴向定位和固定,靠过盈配合实现轴向固定,轴通过短短轴承盖实现固定。 确定各轴段的直径:外伸端直径为20㎜,为了实现带轮能轴向固定,在轴的外伸端应设计出一个轴肩。因轴承也要安装在这一端上,所以通过右端轴承的这一轴段应取直径30㎜,考虑到便于拆装,与轴承盖接触的轴段比安装轴承的轴段直径略小,取26㎜,按要求,查轴承的标准手册选用两个6206型的深沟球轴承 ,故安装左端轴承的轴颈直径也是30㎜,为了便于齿轮的装配,齿轮处的轴头直径为45为齿轮轴。 确定轴的各段长度:齿轮轮毂的宽度为60㎜,故齿轮处轴头的长度为80㎜,由轴承的标准手册查得6206型轴承的宽度为17㎜,同时齿轮两端面, 右侧穿过轴承盖的轴段的长度取为30㎜,与带轮处的轴头长度取34㎜由图(1)知,轴的直跨距为L=103㎜ (2.2)校核轴的强度 计算齿轮上所受的圆周力和径向力: = 1910 N
径向力Fr Fr = Ft tan20= 695.18 N Ft ,Fr的方向如图所示 0 水平面支反力(图b) == ==347.6 N = 695.18347.6 N =347.42 N
水平面弯矩图(如图c) MHC1 = RHB L BC = 347.650 = 17380 N·mm Mhc2 = MHC1 = 17380 N·mm 垂直面支反力(如图d) Mvc =Rvc = = =955N 垂直弯矩图(如图f) MVC = RVBLBC = 955合成弯矩(如图f) M1 ==M2 = M1 扭矩图(g)T = 47750 47750 N 当量弯矩图(如图h)根据бB = 600MPa,查表(轴的许用应力表)[б-1]b= 55MPa 由于转矩有变化,按脉动考虑,取 =0.6 =0.6Mec =