同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计(编辑修改稿)

同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

       ④ 计算齿轮宽度 1 1 8 3 . 5 3 8 3 . 5 3db d m m m m      圆整后取 1289 , 84B mm B mm 由于是同轴式二级齿轮减速器，因此两对齿轮取成完全一样，这样保证了中心距完全相等的要求，且根据低速级传动计算得出的齿轮接触疲劳强度以及弯曲疲劳强度一定能满足高速级齿轮传动的要求。 为了使中间轴上大小齿轮的轴向力能够相互抵消一部分，故高速级小齿轮采用左旋，大齿轮采用右旋，低速级小齿轮右旋大齿轮左旋。 高速级 低速级 小齿轮 大齿轮 小齿轮 大齿轮 传动比 模数 (mm) 3 螺旋角 中心距 (mm) 181 齿数 27 90 27 90 齿宽 (mm) 89 84 89 84 直径(mm) 分度圆 齿根圆 齿顶圆 旋向 右 旋 左 旋 左 旋 右 旋 机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 14 由几何计算公式  HEHH ZZuubd KT    12 21 1 （ 1）确定公式中的各计算数值 1) 计算载荷系数 K。 计算公式  HH KKK vAKK 由表 102，取 使用系数 AK =1； 根据 11 1470 /60000 60000dnv m s    ， 7级精度，由图 108 查得动载系数 vK =；用插值法由表 104 查得小齿轮相对轴承非对称布置时，齿向载荷分布系数 HK =；由表 103 查得齿间载荷分配系数 HK =。 故载荷系数 ：  HH KKK vAKK =1 = 2）由图 1030 选取区域系数 HZ =。 3）由图 1026 查得 2121    ，则，。 4）由表 107，软齿面、小齿轮非对称布置，选取齿宽系数 d =1，又1d =，则  1db d 1 ≈。 5）由表 106 查得材料的弹性影响系数 EZ = 21MPa 6）求许用接触应力 其计算公式：      2 21 HHH  ； 式中 小齿轮：   SK HHNH 1lim11  ，大齿轮：   SK HHNH 2lim22   按齿面硬度查 1021d 图，得 接触疲劳极限 limH ： 小齿轮： MPaH 6001lim  大齿轮： MPaH 5502lim  结果 机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 15 根据 应用循环次数 N， 查图 1019 得 接触强度寿命系数 HNK ：  hjLnN 11 60 6014701816350≈ 910  112 /iNN 910 /≈ 910 查得 HNK ； HNK 接触强度最小安全系数： min 1HS  ，则  1H 600247。 1=534MPa；  2H 550247。 1=517MPa      2 21 HHH  =(534+517)/2= （ 2）计算 22 2 . 2 9 8 3 . 0 1 1 0 0 0 4 . 3 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8 3 7 1 . 3 . 5 3 8 3 . 5 3 1 . 6 3HH MPa          接触强度满足要求。 齿 根弯曲 疲劳强度计算 由式（ 1016）  Fn SaFaF dbm YYYKT     112 （ 1）确定计算参数 1）计算载荷系数 K。 由齿高 h= nm = 3≈ ，即 b/h=，查图1013 得  ，其他系数与接触强度系数数值相同。 则计算公式  FF KKK vAKK =1 ≈ 2）根据纵向纵向重合度 a n2913 1 a n3 1 1    zd ，从图 1028 查得螺旋角影响系数 Y =。 3） 根据 当量齿数， 查取齿形系数。 11 33 27 o s c o s 1 4v zz    机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 16 22 33 90 o s c o s 1 4v zz    由表 105 查得 1FaY =， 2FaY = 4）根据 当量齿数， 查取应力校正系数。 由表 105 查得 1SaY =， 2SaY = 5）计算大、小齿轮的许用弯曲应力。 ：   SK FFNF 1lim11  ，大齿轮：   SK FFNF 2lim22   按齿面硬度查 1021d 图，得弯曲 疲劳极限： 小齿轮： MPaF 5001lim  大齿轮： MPaF 3802lim  应用循环次数 N， 查图 1018 得弯曲 强度寿命系数 FNK ： 查得 FNK ； FNK 强度安全系数 S=：，则 由 a 中式有：  1F 500247。 =；  2F 380247。 =228MPa （ 2）计算结果 1 1 11 112 2 2 . 2 9 8 3 0 1 0 2 . 4 9 8 1 . 6 3 2 0 . 8 7 3 . 5 3 8 3 . 5 3 3 1 . 6 3F a S aFFnK T Y Y Y MPab d m              1 2 22 212 2 2 . 2 9 8 3 0 1 0 2 . 1 7 8 1 . 7 9 8 0 . 8 7 3 . 5 3 8 3 . 5 3 3 1 . 6 3F a S anK T Y Y Y MPab d m             弯曲强度也符合要求，设计合理。 机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 17 二、 轴的设计计算 1. 高速轴的设计 (1) 高速轴上的功率、转速和转矩 转速 （ min/r ） 高速轴功率（ kw） 转矩 T（ mN ） 1470 (2) 作用在轴上的力 已知高速级齿轮的分度圆直径为 d = ，根据 《机械设计》（轴的设计计算部分如未作说明，公式、数据皆查此书）式(1014)， 则 (3) 初步确定轴的最小直径 先按《机械设计》书中式 (152)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 153，取 1150 A ,于是得 查表取 A=112 则： mmnPAd   1m in  dd (4) 轴的结构设计 1）拟订轴上零件的装配方案（如图） 32 2 8 3 . 0 1 8 3 . 5 3 1 0tan 201 9 8 7 . 5 4 7 4 6 . 0 8cos c o s 1 4 . 1 6t a n 7 4 6 . 0 8 2 0 2 7 1 . 5 5ttnratTFNdF tgF F t g N         机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 18 该轴（输入轴）的轴承分别从两端装入，由挡油 环 定位。 从左至右依次为 1,4,5 轴段 ①主要用于安装联轴器，其直径应于联轴器的孔径相配合，因此要先选择联轴器。 联轴器的计算转矩为 1TKT Aca  ，根据工作情况选取 AK ，则： 根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为 HL2,许用转矩 315][ T Nm。 （ GB501485） 与输入轴联接的半联轴器孔径 301d mm，因此选取轴段 ①的直径为301d mm。 半联轴器轮毂总长度 82L mm，（ J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为 601L mm。 （ 2）确定各轴段的直径和长度： 轴段 12:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段 ①直径为 301d mm。 为保证定位要求，轴段 ①的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度（ mm）略短3~2 mm；半联轴器右端用 轴肩 轴向定位。 所以，轴段 ①总长为 =58mm 轴段 23:为使半联轴器定位，轴肩高 h=c+(2~3)mm， c 取 3mm，d2=d1+2h=36mm。 取端盖宽度 20mm，端盖外端于半联轴器右端面距离 20mm，则 L2=40mm。 轴段 34： 为便于拆装轴承， d3d2,故选 6208 型深沟球轴承，d3=40mm,B=18mm,D=80mm。 齿轮与箱体内壁间隙取 10mm，轴承距离内壁8mm。 则 L3=18+8+10=36,套筒轴向为 18mm，径向 48mm，厚 4mm。 轴段 45：此轴段为齿轮轴的齿轮部分， 齿轮齿根圆直径为。 其机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 19 分度圆的直径为 d=,因此 为保证连接可靠，采用齿轮轴， 其尺寸：4  mm， 41 89mmLB 轴段 ⑤为支撑轴颈，用来安装轴承。 为保证轴承的轴向定位用 套筒 定位 ，于一轴相同。 为此取 4035 dd mm， 5 18 16+2 36l mm  ，套筒轴向为 16mm，径向 48mm，厚 4mm 3）轴上零件的轴向定位 联轴器与轴的周向定位选用普通平键 A 型 10 8 40 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表 152，取轴端倒角 452 ，各圆角半径见零件图 设计计算及说明 结果 机械设计课程设计 — 同轴式二级圆柱齿轮减速器 20 （ 5） 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。 在确定轴承支点位置时，从《机械设计课程上机与设计》中查取 a 值。 对于 深沟球 轴承， 在和可看做集中在其中点，故有 ，轴的支撑跨距为 L1=58+40+9=107mm L2=9+8+10+89/2= L3=89/2+16+9= 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面 C 是轴的危险截面。 先计算出截面 C 处的 MH、 MV 及 M的值列于下表。 在水平面上 112（ L2+L3 ） = F 31 9 8 7 . 5 6 9 . 5 ( 7 1 . 5 6 9 . 5 ) 9 7 9 . 6 51 9 8 7 . 5 9 7 9 . 6 5 1 0 0 7 . 8 5HtHHFLFN       在垂直面上 21 7 4 6 . 1 4 4 8 . 1 8 2 9 7 . 9v r vF F F N     总支承反力 2 2 2 21 1 1 9 7 9 . 6 5 4 4 8 . 1 8 1 0 7 7 . 3HvF F F N     2 2 2 22 2 2 1 0 0 7 . 8 5 2 9 7 . 9 1 0 5 1HvF F F N     １） 画弯矩图 1 1 22 2 39 7 9 . 6 5 7 1 . 5 7 0 0 4 5 .1 0 0 7 . 8 5 6 9 . 5 7 0 0 4 5 . 6 .HHM F L N m mM F L N m m         1 1 2 4 4 8 . 1 8 7 1 . 5 3 2 0 4 4 . 8 7 .vvM F L N m m     2 1 2 .2v v a dM F L F N mm    故 2 2 2 21 1 1 7 0 0 4 5 3 2 0 4 4 . 8 7 7 7 0 2 7HvM M M N m m      2 2 2 22 2 2 7 0 0 4 6 . 5 2 0 7 0 5 . 6 7 7 3 0 4 3HvM M M N m m      321 23 4 6 . 1 6 9 . 5 2 7 1 . 5220 , 4 4 8 . 1 87 1 . 5 6 9 . 5ravdF L FM F NLL  。