内容发布更新时间 : 2024/5/18 3:24:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
??KFN1?FE10.95?500F?1?S?1.4?339.2857MPa ??FN2?FE2F?2?KS?0.98?3801.4?266MPa ④计算载荷系数K
K?KAKVKFaKF??1?1.05?1?1.45?1.5225 ⑤查齿形系数。
由文献[1]P200表10-5查的 YFa1?2.85；YFa2?2.238。 ⑥查取应力校正值系数。
由文献[1]P200表10-5查的 YSa1?1.54；YSa2?1.752。 ⑦计算大、小齿轮的
YFaYSa[?]并加以比较。 YFa1YSa1[?]?2.85?1.54?0.01294 1339.2857YFa2YSa2[?]?2.238?1.752?0.01474 2266 大齿轮的值大 （2）设计计算
35m?2?1.5225?7.7676?101?192?0.01474?4.5879
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模m的大小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m与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数4.5879并就近圆整为标准值
mn?5，
按接触强度算的的分度圆直径d1?131.7252mm来计算应有的齿数，于是由 z11?dm?131.7252?26.3450 取z1?27 n5z2?iz1?4?26.3450?105.38 取z2?106
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳
强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
5.5取几何尺寸计算
11
m?4.5879
mn?5
z1?27 z2?106
d1?135mm
d2?530mm
a?332.5mm
（1）计算分度圆直径
d1?z1m?27?5?135mm d2?z2m?106?5?530mm（2）计算中心距
a?(z1?z2)mn2?(27?106)?52?332.5mm
圆整取a=333mm
（3）计算齿轮宽度
b??d?d1?1?135?135mm 圆整后 B2?135mm B1?140mm
6． 轴的设计计算
6.1蜗杆轴
蜗杆上的功率PI 转速NI和转矩分TI别如下：
PI= 3.5223kw NI=960r/min TI=35.2156Nm
6.1.1按扭矩初算轴径
选用45钢调值，硬度为217?255HBS
根据文献P370(15?2)式，并查教材表15-3，取A??110
d?A?3pnmm?11033.5223960?16.9675 考虑到有键槽，将直径增大7%，则：d?17?(1?7%)mm?18.16mm 因此选d?20mm
6.1.2蜗杆的结构设计
（1）蜗杆上零件的定位，固定和装配
一级蜗杆减速器可将蜗轮安排在箱体中间，两队轴承对成分布，蜗杆由轴肩定位，蜗杆周向用平键连接和定位。
I端：轴的最小直径为安装联轴器处的直径d1，故同时选用联轴器的
转矩计算Tca?KATI，查文献[1]P351表14-1，考虑到转矩变化很小，故取Ka?1.3,则Tca?1.3?35.2156?45.7803N?m 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件和考虑到蜗杆与电动机连接处
12
B2?135mm B1?140mm
d?20mm
Tca?45.7803N?m
dI?II?32mm,
L1?II?82mm,
电动机输出轴的直径查文献[3]P172表13-10选用HL6型号弹性套柱销联轴器。
表6.1 蜗杆轴联轴器参数
型号 公称转距 许用转速 L1 L 轴的直径(N?m) (r/min) ?mm? ?mm? ?mm? HL6 250 3800 60 82 32 因此I选择段dI?II?32mm,长度取L1?II?82mm,轴上键槽键宽和键高以及键长为10?8?70。
II端：因为定位销键高度，取h?6mm
因此，dII?III?d1?II?2h?44mm。轴承端盖的总长为20mm,根据拆装的方便取端盖外端面于联轴器右端面间的距离为L?30mm 所以，LII?III?30?20?50mm
???段：初选用角接触球轴承，参考要求因dII?III=44，查文献[3]选用7209AC型号滚子承d?D?B?45?100?19。
即dIII?V?45mm,LIII?V?24mm. LVII?VIII=24mm
角接触球轴承一端用油环定位（宽度为6mm），油环紧靠轴环端用于轴肩定位。
?V段：直径d?IV?V?1?45?2?8.5?62mm,轴环宽度b?1.4h ,在满足强度
下，又要节省材料取轴肩宽度为L?IV?V?1?10mm；d?IV?V?2?52mm，
L?IV?V?2?35mm；LIV?V?35?10?45mm。
V段：由前面的设计知蜗杆的分度圆直径d?80mm, 齿顶圆直径
da1?96 ,蜗轮的喉圆直径da2?248。
查文献[1]P250表11-4材料变形系数x??0.5mm所以蜗轮齿宽
b1?(11?0.06Z2)m??8?0.06?31??8?78.8mm 综合考虑要使蜗轮与内壁有一定的距离 故选LV?VI=130mm
13
dⅡ?Ⅲ?44mm,
LII?III?50mm
dIV?V?62mm,
LIV?V?45mm
d?80mm
da2?248
b1?78.8mm
LV?VI?130 mm
图6.1 蜗杆轴结构
6.2蜗轮轴
6.2.1输出轴的设计计算
（1）输出轴上的功率，转速和转矩：
PII=2.5371kw , NII=30.8806r/min ,TII=784.5997Nm （2）求作用在轴上的力
F2T2t2?Fa1?d?2?784699.7?6328.2N2248F2T12a2?Ft1?d??34338?1716.9N180
Fr2?Fr1?Ft2?tan??9.53?0.369?2335.1058N（3）初步确定轴径的最小直径
选用45钢，硬度217?255HBS
根具文献[1]P370中(15?2)式，并查文献[1]P370表15-3，取A0?112,
3d?Cpnmm.3
d?112?2.537130.8806?48.6895mm考虑到键槽，将直径增大10%，则；d?50.35??1?7%?mm?52.0978mm 所以，选用d?55mm
6.2.2轴的结构设计
（1）轴上的零件定位，固定和装配
蜗轮蜗杆单级减速装置中，可将蜗轮安装在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面用轴肩定位，右端面用轴端盖定位，轴向采用键和过度配合，两轴承分别以轴承肩和轴端盖定位，周向定位则采用过度配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，右轴承从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度
14
d?55mm
dI?II?55mm
轴的最小直径为安装联轴器处的直径d1，故同时选用联轴器的转矩计算Tca?KATII，查文献[1]P表14-1，考虑到转矩变化很小，故取
LI?II?82mm
L?70mm
d2?62mm
KA?1.3,则Tca?1.3?800.6199?1040.8059N?m
由输出端开始往里设计。查机械设计手册选用HL5弹性柱销联轴器。
表6.2 蜗轮轴联轴器参数 型号 HL4 公称转矩 许用转速L1 LII?III?43mm
L 轴孔直径 (N?m) 1250 (r/min) 4000 ?mm? 84 ?mm? 112 ?mm? 55 LIII?IV?60mmdIV?V?70mmIV?V
I-II段：dI?II?55mm，LI?II?82mm。轴上键槽取16?10，L?70mm。 II-III段：因定位轴肩高度h??0.07~0.1?d1?3.5mm，
d2?55?2?3.5?62mm，考虑到轴承端盖的长度和安装和拆卸的方便，取LII?III?25?25?43mm。
=90mm
LV?VI?86mm dV?VI?80mm
Ⅲ-IV段：初选用角接触球轴承，参照要求取型号为7213AC型圆锥滚dVI?VII?65mm子轴承d?D?B?65mm?120mm?23mm，考虑到轴承右端用套筒定位，取齿
dIII?IV?65mm
轮距箱体内壁一段距离a=20mm，考虑到箱体误差在确定滚动轴承时应据箱
LVI?VII?22mm体内壁一段距离S，取S=8。已知所选轴承宽度T=23，则
LIII?IV?T?S?a?4?23?8?25??70?66??60mm。
Ⅳ-V段：为安装蜗轮轴段，dIV?V?70mm，蜗轮齿宽
取LIV?V=90mm， L涡轮?0.75da1?0.75?96?72mm,LIV?V?(1.2~1.8)dIV?V，
由于为了使套筒能压紧蜗轮则LV?VI?86mm。
V-VI段：Ⅵ-V段右端为轴环的轴向定位dV?VI?dIV?V?2?5?80mm， LV?VI?34mm
VI-VII段：
dVI?VII?65mm，LVI?VII?22mm。
图6.2 蜗轮轴结构
（3）轴上零件的周向定位 蜗轮、半联轴器与轴的定位均采用平键连接。按dIV?V?70mm 由文
献[1]P106表6-1查得平键截面b?h?20?12，键槽用铣刀加工，长为 80mm，同时为了保证齿轮与轴配合由良好的对称，故选择齿轮轮毂与
15