机械学院课程设计减速器任务书必备版西华大学(2)

[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa [σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa

2） 计算 （1） 试算小齿轮分度圆直径d1t

2KtT1u?1?ZHZE?d1t≥·φdεαu?σH???33??? ?222?1.6?191?1036?2.433?189.8?·?=?=67.85

1?1.625?554.5?

（2） 计算圆周速度

v=

（3） 计算齿宽b及模数mnt

b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm

πd1tn2π?67.85192==0.68m/s

60?100060?1000d1tcosβ67.85cos14。mnt===3.39

z120h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm

b/h=67.85/7.63=8.89

（4） 计算纵向重合度εβ ε

β

εβz1tanβ=0.318×1×tan14=1.59 =0.318。（5） 计算载荷系数K

已知载荷平稳，所以取KA=1

根据v=0.68m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.11；由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同，

故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×10

22?367.85=1.42

由表10—13查得KFβ=1.36

由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数

K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得

d1=d1t

（7） 计算模数mn

33K/Kt=67.85?2.05/1.6mm=73.6mm

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d1cosβ73.6?cos14。 mn ?=mm=3.74

z1203．按齿根弯曲强度设计

由式(10—17)

2KTYβcos2βYFaYSa· mn≥ ?σF?φdz12εα31） 确定计算参数

（1） 计算载荷系数

K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96

（2） 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，从图10－28查得螺旋角影响系数

Yβ＝0。88

（3） 计算当量齿数

z1=z1/cos3β=20/cos314。=21.89

z2=z2/cos3β=100/cos314。=109.47

（4） 查取齿型系数

由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取应力校正系数

由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798

（6） 计算[σF] σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98

[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa （7） 计算大、小齿轮的

YFaYSa并加以比较 ?σF?YFa1YSa12.74?1.569==0.0126

?σF?1339.29YFa2YSa22.172?1.798==0.01468

?σF?2266 大齿轮的数值大。

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2） 设计计算

2?1.96?cos214?0.88?191·0.01468=2.4 mn≥21?20?1.623mn=2.5

4．几何尺寸计算

1） 计算中心距

z1?d1cosβ=32.9，取z1=33 mnz2=165 a??z1?z2?mn=255.07mm

2cosβa圆整后取255mm

2） 按圆整后的中心距修正螺旋角

β=arcos

3） 计算大、小齿轮的分度圆直径

d1??z1?z2?mn2a=13。55’50”

z1mn=85.00mm cosβz2mn=425mm cosβd2?

4） 计算齿轮宽度 b=φdd1

b=85mm

B1=90mm，B2=85mm

5） 结构设计

以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。

轴的设计计算

拟定输入轴齿轮为右旋 II轴：

1．初步确定轴的最小直径

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d≥A0333.84P＝126=34.2mm N1922．求作用在齿轮上的受力 2TFt1==899N

dFr1=Ft

tanαn=337N cosβFa1=Fttanβ=223N； Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N

3．轴的结构设计

1） 拟定轴上零件的装配方案

i. ii. iii. iv. v. vi.

I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。 II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。 III-IV段为小齿轮，外径90mm。 IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。 V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。

VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。

2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1. I-II段轴承宽度为22.75mm，所以长度为22.75mm。

2. II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以

长度为16mm。

3. III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度90mm。 4. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。

5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。 6. VI-VIII长度为44mm。

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4．求轴上的载荷

66 207.5 63.5

Fr1=1418.5N Fr2=603.5N

查得轴承30307的Y值为1.6 Fd1=443N Fd2=189N

因为两个齿轮旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N

5．精确校核轴的疲劳强度

1） 判断危险截面

由于截面IV处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面

2） 截面IV右侧的

?b?Mm ?17.5MPaWT2?7.64MPa WT截面上的转切应力为?T??b??m??T2?15.98?7.99MPa 2由于轴选用40cr，调质处理，所以

?B?735MPa，??1?386MPa，??1?260MPa。

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