完美升级版机械设计毕业论文 - 盘磨机传动装置的设计(4)

9）计算大、小齿轮的并加以比较 YFaYSa/??F?1?2.592?1.596317.86?0.01301YFaYSa/??F?2?2.227?1.763244.29?0.01607 大齿轮的数值大。 （2）设计计算 m n?32?2.55?123810?0.88?1?242?1.65cos142?0.01607?2.0681mm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于mn由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大于mn主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取mn=2.5㎜,按接触强度算得的分度圆直径d1=72.449㎜,算出小齿轮齿数 Z1?d1cos?，取 mn?72.449?cos14?28.12?28取 2.5（3）几何尺寸计算 1）计算中心距 ???z?z?m??28?81??2.5mm?140.4mm 12n2cos?2cos14将中心距圆整为141 mm 2）将圆整后的中心距修正螺旋角 ??z?mz??arccos12n2a?arccos?28?81??2.5?15? 2?141 因值改变不多，故参数等不必修正。 ? 3)计算分度圆直径 d?zmd?zm1122nncos??28?2.5cos15??72.469mmcos??81?2.5cos15?209.643mm? 4)计算齿轮宽度 b??dd1?1?72.449?72.449mm 圆整后取B3=72，B2=77. 5）结构设计 齿顶高ha?mn齿?h?an?xn?2.5??1?0??2.5mm ?根高hf?mn?h??Cn?xn?2.5?1?0.25?0??3.125mm an??齿高 齿顶圆直径 小齿轮大齿轮 齿根圆直径 小齿轮，大齿轮 第四章 轴的设计计算 4.1 中间轴的设计计算 4.1.1 中间轴上的功率P、转速n和转矩T 由已知，得：P= PⅡ=4.75KW, n= nⅡ=366.4rmin 4.1.2 确定轴的最小直径 先按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取A0=112。得 dmin?A03P4.75?112?3?26.31mm n366.44.1.3 轴的结构设计 （1）拟定轴上零件的装配方案 轴的设计示意图如下：（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 1）由于=26.31 mm，轴上开有两键槽，增加后轴径d=30 mm取安装轴承处（该轴直径最小处） 轴径d=30 mm,则dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=30 mm。 2）初步选择滚动轴承。选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 dⅠ-Ⅱ=30 mm，选轴承型号30206，其尺寸为d3D3T=30 mm362 mm317.25mm。考虑到箱体铸造误差，使轴承距箱体内壁6 mm。 3）取轴上安装大齿轮和小齿轮处的轴段Ⅱ-Ⅲ和Ⅳ-Ⅴ的直径dⅡ-Ⅲ=dⅣ-Ⅴ=34mm.两端齿轮与轴承之间采用套筒定位。已知大齿轮轮毂的宽度为50mm,小齿轮的轮毂宽度为77mm.为了使套筒可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故分别取LⅡ-Ⅲ=74mm,LⅣ-Ⅴ=47mm。 两齿轮的另一端采用轴肩定位，轴肩高度: =n1=1440 rmin 4.2.2 初步确定轴的最小直径 先按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取A0=112.得 dmin?A03P4.95?112?3?16.90mm n1440轴上有一键槽，则增加后得直径d=20 mm，高速轴的最小直径为安装联轴器处轴的直径dⅠ-Ⅱ，取dⅠ-Ⅱ=20 mm。 4.2.3 轴的结构设计 （1）拟定轴上零件的装配方案 轴的设计示意图如下：（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足半联轴器的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段左端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径dⅡ-Ⅲ=24 mm，左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=26 mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=38 mm，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故取Ⅰ-Ⅱ段的长度应比L1略短一些，现取LⅠ-Ⅱ=36mm。 2）初步选择滚动轴承。 因轴承同时承受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 dⅡ-Ⅲ=24 mm，选轴承型号30205，其尺寸d3D3T=25 mm352 mm316.25 mm,故dⅢ- Ⅳ=dⅦ-Ⅷ=25 mm.由于轴承右侧需装甩油环，且轴承需离箱体内壁一段距离，考虑到箱体铸造误差，使轴承距箱体内壁6 mm。，则取LⅢ-Ⅳ=LⅤ-Ⅵ=16.25 mm。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。取dⅣ—Ⅴ=30 mm. 3）由于高速轴上的小齿轮的尺寸较小，通常设计成齿轮轴。 4）轴承端盖的总宽度取为16 mm.取端盖的外端面与联轴器端面间的距离为30 mm,则LⅡ-Ⅲ=46 mm。 5）取轴上轴段Ⅴ-Ⅵ处为高速小齿轮，直径dⅤ-Ⅵ=53.627mm。已知小齿轮的轮毂宽度为55mm,故取LⅤ-Ⅵ=55mm。 6）取齿轮距箱体内壁的距离LⅥ-Ⅶ=a=19.5 mm。已知滚动轴承宽度T=16.25mm,低速级小齿轮轮毂长L=80mm,又因为已知箱体两内壁之间的距离为178.5，高速级小齿轮轮毂长L=55，则 LIV?V?178.5-16-55mm?107.5mm （3）轴上零件的周向定位 半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按dⅠ-Ⅱ由表6-1查得平键截面b3 T1 =3.2833104N．m (2) 确定轴及求作用在齿轮上的力 1)求作用在齿轮上的力 已知高速级小齿轮的分度圆直径为 =49.627 而 F= tan?ntan20o?1323.070??497.882N F= Fcos?cos14.7123o