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齿数。

z1?d1cos?84.39cos12???33.02 m2.5取z1?33，则z2?3.1?33?102.3 取整z2?102

2.2.7几何尺寸计算

1.计算中心距

a?(z1?z2)mn(33?102)?2.5?mm?172.53mm

2cos?2cos12?将中心距圆整为173mm。

2.按圆整后的中心距修螺旋角

??arccos(z1?z2)mn（33?102）?2.5?arccos?12.74?

za2?173因β值改变不大故参数??，K?,ZH不必修正。 3.计算大小齿轮分度圆直径

d1?z1mn33?2.5?mm?84.58mm cos?cos12.74?d2?4.计算齿轮宽度

z2mn102?2.5?mm?261.42mm cos?cos12.74? b??dd1?1?84.58mm?84.58mm 圆整后取

B2?85mmB1?90mm

2.2.8四个齿轮的参数列表如表2—1

表2—1 齿轮 模数齿数 Z 27 108 33 102 压力角螺旋角 分度圆直径齿顶圆直径齿底圆直径m(mm) 高速级小齿轮 高速级大齿轮 低速级小齿轮 低速级大齿轮

?(?) 20° 20° 20° 20° ?(?) 15.3° 15.3° 12.7° 12.7° d（mm) 56 224 84.58 261.42 da(mm) 60 228 89.58 266.42 df(mm) 51 219 78.33 255.17 2 2 2.5 2.5 16

续表2—1

齿轮 旋向 齿宽B 61 56 90 85 轮毂材L 质 61 65 90 92 40Cr 45钢 40Cr 45钢 热处理 调质 调质 调质 调质 结构形式 实体式 腹板式 实体式 腹板式 硬度 280HBS 240HBS 280HBS 240HBS 高速级小齿 右 轮 高速级大齿 左 轮 低速级小齿 左 轮 低速级大齿 右 轮 2.3轴系部件设计

（???）第轴设计

2.3.1初算第III轴的最小轴径

1.输出轴上的功率P3，转速n3，转矩T3

由前面算得：PN?mm 3?5.88kW，n3?46.5r/min，T3?12076102.求作用在齿轮上的力

低速级大齿轮的分度圆直径d2?261.42mm

Ft?2T32?1207610??9239N d2261.42Fr?Fttan?ntan20??9239??3448N

cos?cos12.74?Fa?Fttan??9239?tan12.74??2089N

3.初步确定轴的最小直径

先按[1]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[1]表15—3，取A0?113,于是得

dmin?A03P35.88?1133mm?56.7mm n346.5输出轴的最小直径显然是安装联轴器处直径d????，故需同时选取联轴器的型号。查[1]表 14—1，考虑到转矩变化小，故取KA?1.5。

则联轴器的计算转矩Tca?KAT3?1.5?1207610查GB/T5014N?mm?1811415N?mm。

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——1985，选用HL5弹性柱销联轴器，其公称转矩为2000000N?mm.半联轴器的孔径

d??60mm，故取d?????60mm，半联轴器长度L?142mm，半联轴器与轴配合的毂孔

长度L1?107mm。

2.3.2第III轴的结构设计

1.各段轴直径的确定如表2—2 位置 直径（mm） 60 70 理由 ???? ?????? 由前面算得半联轴器的孔径d??60mm 为满足半联轴器轴向定位要求，????轴段需制出一个轴肩，h?(0.07~0.1)d?4.2~6mm ，故取d???????70mm。 ????IV 75 根据d???????70mm选取0基本游隙组标准精度级的单列圆锥滚子轴承30315其尺寸为d?D?T?75mm?160mm?40mm。 故d?????V?dV??-V????75mm。 IV—V 87 左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位由[2]上差得30315型轴承的定位轴肩高度h?6mm，因此取d?V-V?87mm。 V—V? 89 齿轮右端采用轴肩定位，轴肩高度h?0.07d，故取h?6mm，则轴环处直径dV-V??89mm，齿轮处直径见V?—V??段理由。 V?—V?? V??—V??? 77 75 取安装齿轮处的轴段直径dV?-V???77mm。 见????IV段理由。 表2—2

2.各轴段长度的确定如表2—3 位置 长度（mm） 105 理由 为保证轴承挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故????段长度应比L1略短些，取l?????105mm。 ???? ?????? 50 轴承端盖总长度为20mm，取端盖外端面与半联轴器右端面间距离l?30mm,故取l???????50mm。 ????IV IV—V 40 97 ????IV为联轴器长度，故l?????V?40mm l?V-V?L?c?a?s?12?(65?20?16?8?12)mm?97mm 18

V—V? V?—V?? 12 88 轴环处轴肩高度h?6mm，轴环宽度b?1.4h，取lV-V??12mm 已知齿轮轮毂宽度为92mm，为了使套筒可靠地压紧齿轮，次轴段略短于轮毂宽度，故取lV?-V???（92?4)mm?88mm V??—V??? 68 取齿轮距箱体内壁距离为a?16mm，第II轴上大齿轮距第III轴上大齿轮c?20mm。考虑到箱体铸造误差，在确定滚动轴承时应距箱体内壁一段距离s,取s?8mm。滚动轴承宽度T?40mm。第II轴上大齿轮轮毂长L?65mm。 则lV??-V????T?s?a?(92?88)?(40?8?16?4)mm?68mm 表2—3

3.第III轴的结构简图如图2—3

图2—3

第（II）轴设计

2.3.3初算第（II）轴的最小直径

1.第（II）轴上输入功率p2，转速n2，转矩T2

由前面算得p2?6.06kW，n2?144r/min，T2?40.19?10N/mm 2.分别计算大小齿轮上的力

已知第（II）轴上大齿轮分度圆直

4d2?224mm

Ft?2T22?401900?N?3588N d222419

Fr?Fttan?ntan20??9239??1354N

cos?cos15.36? Fa?Fttan??3588?tan15.36??986N

小齿轮上分度圆直径为

d1?84.58mm

Ft?2T22?401900?N?9503N d184.58Fr?Fttan?ntan20??9503??3546N

cos?cos12.74?Fa?Fttan??9503?tan12.74??2149N

3.初步确定轴的最小直径

dmin?A03P26.06?1133mm?39.31mm n2144根据最小直径查[2]GB/T297—1994选取30309。轴承的规格为

d?D?T?45mm?100mm?27.25mm 2.3.4.第（II）轴的结构设计 1.确定轴的各段直径如表2—4 位置 直径（mm） 45 理由 根据轴承的尺寸d?D?T?45mm?100mm?27.25mm ???? d??45mm ?????? ????IV 50 58 根据d??45mm取小齿轮安装处直径d???????50mm。 小齿轮右端用轴肩定位，轴肩高度h?0.07d，取故h?6mm，则轴环处直径d?????V?58mm。 IV—V 50 45 取大齿轮安装处直径d?V-V?50mm。 理由同????段。 V—V? 表2—4

2.确定轴的各段长度

为了使套筒可靠地压紧齿轮，分别使??????段和????IV段长度略短于齿轮轮毂宽4mm。

轴环处轴肩高度h?4mm，轴环宽度b?1.4h。轴环处长度取l?????V?12mm 其它轴的尺寸，根据第III轴算出的尺寸进行确定。

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