第2.2节 校核齿轮的弯曲强度

 

 

1、确定两齿轮的弯曲应力，由《机械零件设计手册》中的图表查得齿轮的弯曲疲劳极限为

 

 .，

 

最小安全系数

 

相对应力集中系数，

 

齿轮许用弯曲应力为

 

 

 

 

2、计算两齿轮齿根的弯曲应力

 

    ，  

 

比较的值

 

 

计算小齿轮齿根弯曲应力

 

===47.50

 

       〈［］

 

齿轮的弯曲强度足够

 

 

第2.3节  齿轮的几何尺寸计算

 

 

（1） 齿顶圆直径

 

 

 

 

 

（2） 齿全高

 

 

（3）齿厚S

 

 

（4）齿根高

 

（5）齿顶高

 

（6）齿根圆直径

 

 

第2.4  节齿轮的结构设计

 

 

小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛胚的腹板式结构，大齿轮的有关尺寸计算如下；（结构图见图2-1）

 

轴孔直径d=50mm

 

   轮毂直径=1.6d=1.6×50=80mm

 

轮毂长度取L==50mm

 

轮缘厚度

 

轮缘内径

 

   取=155mm

 

腹板厚度 

 

   取 c=16mm

 

腹板中心孔直径

 

   

 

腹板孔直径

 

  取

 

   齿轮倒角n=0.5m=0.5=1mm

 

齿轮作图如下

 

 

图2-1

 

 

第3章  轴的设计计算及校核

 

第3.1节  轴的选材及许用应力

 

选择轴的材料，根据轴的工作要求并考虑工艺性和经济性，选择合适的材料及热处理方法。

 

   (1) 由《机械零件设计手册》中的图表查得

 

   选45号钢， 调质处理。HB217-225，

 

         

 

第3.2节  按扭距估算最小直径

 

 

查《机械设计基础》表10-7取C=115

 

  主动轴

 

  若考虑键

 

  选取标准直径

 

 从动轴

 

考虑键槽

 

选取标准直径

 

第3.3节  轴的结构设计

 

根据轴上安装零件的数量，工作情况及装配方案，画出轴的结构设计草图，由轴最细部分直径推各段轴直径，轴段长度根据轴上零件的宽度及装配空间确定。

 

根据轴上零件的定位，装拆方便的需要，同时考虑到强度原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。如图

 

 

 

（1）确定主动轴各段尺寸

 

Ⅰ段为外伸段直径查《机械设计手册》取L=34mm

 

Ⅱ段轴安装轴承方便应大于Ⅰ轴查《机械设计手册》表4.2-57初选深沟球轴承6206    =62mm     L=62mm

 

Ⅲ号轴与Ⅴ号轴形成轴肩固定轴承取直径相等  取=3  则  取L=27mm

 

Ⅳ号轴为齿轮轴查《机械设计手册》齿轮轴即36＜＜72  取=54mm 若考虑齿顶高等系数取=48mm   L=57mm

 

Ⅱ段轴等于Ⅵ段轴按相同型号安装  L=57mm

 

(2)确定从动轴各段尺寸

 

Ⅰ段为外伸段直径查表得=48mm

 

Ⅱ段轴为输出轴应在一号轴基础上加2轴肩，=（0.07-0.1）即=+2

 

=（0.07-0.1）×30=2.1-3取=3则=30+2×3=36mm

 

Ⅲ号轴安装轴承为方便期间直径应大于Ⅱ段轴查《机械设计手册》表4.2-57初选深沟球轴承6208 

 

=40mm  D=80mm  B=18mm  取L=5mm

 

Ⅳ号轴安装齿轮查标准取=50mm  =50+2=52mm

 

Ⅴ号轴为定位轴环的高度取=3则=+2=52+2×3=58mm 取=26mm

 

Ⅵ段轴安装轴承取与Ⅲ号轴同型号  即=40mm   =18mm

 

第3.4节  危险截面的强度校核

 

 

首先对轴上零件进行受力分析，画出轴弯矩图和扭矩图，判断危险截面，并对危险截面进行强度校核。

 

（1）、从动轴的强度校核

 

   圆周力=200/=2000×125.910/168=1498.93(N)

 

  颈项力=

 

  由于为直齿轮，轴向力

 

L=125mm

 

 

（N.m）

 

(N.m)

 

(N.m)

 

 扭矩T=125.910(N.m)校核

 

  

 

  

 

查《机械设计基础》表10-1和10-3取

 

   

 

考虑键槽

 

则强度足够，作从动轴受力简图

 

 

 

 

 (2)、主动轴的强度校核，

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