3）螺旋角? m?z?z2?1??30?95?o ??arccosn1 ?arccos?15.94o2cos?2?cos15 ??15.94o 4）分度圆直径 d1、d2 mnz11?30??31.20mmcos?cos15.94o mz1?95d1?n2??98.80mmcos?cos15.94od1?d1?31.20mm d1?98.80mm （注意：齿轮直径应精确到三位小数） mm 5）确定齿宽b b??dd1?1?31.20?31.20 大齿轮齿宽 b2?b?32mm 小齿轮齿宽 b1?b2?8?40mm 3.齿面接触疲劳强度校核 b?31.20mm b2?b?32mm b1?b2?8?40mm ?H?ZHZEZ?Z?2KT1u?1bd12u2?1.14?1.86?1043.16?1 ?2.43?190?0.77?0.98??53.85MPa 23.1656?46???H2??464MPa 结论：齿面接触疲劳强度足够 4.齿根弯曲疲劳强度校核 (1)计算许用弯曲应力 1）寿命系数YN 由图8-29取YN1?YN2?12)极限应力?Flim 由图8-25a取?Flim1?300MPa ?Flim2?220MPa 3）尺寸系数Ya 由图8-30取 Ya1?Ya2?1 4）安全系数SF 参照表8-11，取SF=1.6 5）计算许用弯曲应力??F? 由式8-16得 ?H?53.85MPa???H2??464MPa YN1?YN2?1 ?Flim1?300MPa ?Flim2?220MPaYa1?Ya2?1SF=1.6 28
??F1??2?Flim1YN1YN2SF??2?300?1?1?375MPa1.62?220?1?1?275MPa1.6??F2??2?Flim2YN1YN2SF ??F1??75MPa ??F2??275MPa （2）计算齿根弯曲应力 1）齿形系数YFa 当量齿数 zv1?z130??33.74 33ocos?cos15.94z290??106.86 cos3?cos315.94ozv1?33.74 zv2?zv2?106.86YFa1?2.51 由图8-18取 YFa1?2.51 YFa2?2.19 YFa2?2.192）应力修正系数YSa 由图8-19取 YSa1?1.64 YSa2?1.81 3）重合度系数Y? YSa1?1.64 ?tan?n端面压力角 ?t?arccos??cos??基圆螺旋角 ?tan20o?????arccos?cos15.94o???o???20.73 ?YSa2?1.81 ?t?20.73 o ?tan?cos?t??arctan?tan15.94o?cos20.73o??14.96o ?b?arctan当量齿轮端面重合度 由式8-28 ??n??b?14.96o ??cos2?b?1.68?1.8 2ocos14.96??n?1.8 由式8-27 Y??0.25?0.75??N?0.25?0.75?0.67 1.8 Y??0.67Y?=0.87 4)螺旋角系数 Y? 查图8-31得 Y?=0.875）齿根弯曲应力 由式8-25得 29
?F1?2KT2YFa1YSa1Y?Y?bd1mn 2?2.08?2.51?1.86?104?1.64?0.67?0.87?31.20?31.20?2 ?190.73MPa???F1??375MPa ?F1?275MPa ?F2?183.66MPa???F2??275MPaYFa2YSa22.19?1.81??F1?190.73?YFa1YSa12.51?1.64 结论：齿根弯曲疲劳强度足够 （四）联轴器的选择 初估低速轴的最小直径 低速轴的材料为45钢，C值根据课程设计指导书表3-1选取 P0.622取d1?21mm d1?C31?110?3?20.54mmn1100.90 d1?21mm 有键槽轴径加大4%，d1?21?1.04?21.84mm，取d1?25mm 45.89?10N/mmNm 低速轴扭矩为d1?25mm 根据表17-1，选择TL5型弹性套柱销联轴器 （五）轴的设计与校核 1.高速齿轮轴的设计 初估齿轮轴受扭段的最小轴径 齿轮轴的材料为40Cr，C值根据课程设计指导书表3-1选取 d1?C3P10.6745?103?3?8.05mm n11412.5d1?8.05mmd1?15mm 有键槽轴径加大4%，d1?8.05?1.04?8.37mm，取d1?15mm ，取d2?18mm d2?d1?2(0.07~0.1)d1d2?18mm d 3?d2?(1~3),须0或5结尾，取d3?20mm d3?20mm 30
d4?d3?2(0.07-0.1)d3?24 d4?24 d5?26mm d6?24mm 根据齿轮分度圆的大小，选取齿轮轴段的直径d5?26mm d6?24mm 轴径确定后，初定轴承型号，采用角接触球轴承轴承，型号 为7204C,从而查得轴承宽度B?14mm 根据箱体的尺寸，确定各轴段的长度。 B?14mm 由机械设计中的普通V带轮结构尺寸可得： （z?1）e?2f?53mm取L?55mm L?11L1?55mmL2 ?51mm L2?51mm L3?27mm L4?60mm L5?33mm L6?32 2.中间轴的设计 初估齿轮轴受扭段的最小轴径 齿轮轴的材料为40Cr，C值根据课程设计指导书表3-1选取 d1?C3P20.6477mm 取d1?21mm ?103?3?13.04mmn2318.65L?27mm3LL4?60mmL?33mm56?32 d1?21mmd 2?d1?2(0.07~0.1)d1，取d2?27mm d2?27mm d 3?d2?(1~3),须0或5结尾，取d3?30mm d3?30mm 有键槽轴径加大4%取d4?27?1.04?29mm d4?29mmd5?21mm 7206C,从而查得轴承宽度B=16mm 根据箱体的尺寸，确定各轴段的长度。 L1=54mm L2=39mm L3=7mm L4=29mm L5=54mm 3.低速轴的设计 31
d5?21mm 轴径确定后，初定轴承型号，采用角接触球轴承，型号为B=16mm L1=54mm L2=39mm L3=7mm L4=29mm （1）低速轴的设计 根据联轴器的型号，确定d1?25mm d 2?d1?2(0.07~0.1)d1，取d2?29mm L5=54mm d1?25mm d2?29mm d 3?d2?(1~3),须0或5结尾，取d3?30mm d4?d3?2(0.07~0.1)d3d3?30mm ，取d4?37mm d4?37mm d5?d3 取d5?30mm d5?30mm 取轴肩 d6?40mm d7?d3?2(0.07~0.1)d3?34mm d6?40mm d7?34mm 轴径确定后，初定轴承型号，采用角接触球轴承，型号为 7207C,从而查得轴承宽度B=17mm 根据箱体的尺寸，确定各轴段的长度。 L1=54mm L2=31mm L3=7mm L4=39mm L5=27mm L6=51mm 4.低速轴的校核 1）画轴的空间受力图（图1） B=17mm L1=54mm L2=31mm L3=7mm L4=39mm 2）画垂直面受力图，求出轴上垂直面的载荷，求得垂直面支反L5=27mm 力（图2） 2T32?5.89?104 齿轮1的切向力 F????1192N d198.80L6=51mm F?? 1192N 由?MA?0得 F??AC?FBV?AB?0 FBV?524N FBV?524N FAV?729.64N ?MBN ?0得 FAV?AB?F?CB?0 FAV?729.64 3）画水平面受力图，求出轴上水平面的载荷，求得水平面支反力（图3） 32