1) 计算载荷系数。 K?KAKVKF?KF??1?1.1?1.2?1.45?1.9 2) 根据纵向度???1.903，查得螺旋角影响系数Y??0.88。 3) 计算当量齿数。 b?10.99 h KA?1 KV?1.1 zv3?z324??26.27; 33cos?cos14z479??84.29 cos3?cos314KH??KF??1.2zv4?KH??1.45KF??1.45 4) 查取齿形系数。 查得YFa3?2.592；YFa4?2.211 5) 查取应力校正系数。 查得YSa3?1.596；YSa4?1.774 6) 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE3?500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE4?380MPa。 7) 取弯曲疲劳寿命系数KFN3?0.85，KFN4?0.88 8) 计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数K?1.9 d3?56.02mm m?2.26mm S?1.4，得 ??F?3???F?4KFN3?FE30.85?500?MPa?303.57MPaS1.4K?0.88?380?FN4FE4?MPa?238.86MPa S1.49) 计算大、小齿轮的YFaYSa??F?并加以比较。 3、按齿根弯曲强度设计 （1）确定公式内的各计算数值

YFa3YSa3??F?32.592?1.596??0.01363 303.57?2.211?1.774?0.01642238.86 K?1.9 YFa4YSa4??F?4Y??0.88 大齿轮的数值大，取大齿轮数据； mn?32?1.9?1.04?105?0.88??cos141?24?1.6513

2?2zv3?26.27?0.016421mm?1.78mm zv4?84.29

（2）设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn?2mm，已可满足弯曲强度。按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1?59.47mm，算出小齿轮齿数YFa3?2.592 YFa4?2.211 YSa3?1.596 Y?1.774d3cos?56.02?cos14 ??27.18，取z3?27；大齿轮齿数Sa4mn2?FE3?500MPa z4?3.26?27?88，取z4?88。 ?FE4?380MPa z3? a2?(z3?z4)mn?27?88??2?mm?118.52mm2cos?2cos14 将中心距圆整为119mm KFN3?0.85 KFN4?0.88 ??arccos?z3?z4?mn2a2?arccos?27?88??2?1454'2?119??F?3?303.57MPa??F?4?238.86MPa 因β值改变不多，故参数εɑ、Kβ、ZH等不必修正。zm24?2d3?3n?mm?49.67mm cos?cos1454'd4?z4mn77?2?mm?161.43mm cos?cos1454'b??dd1?1?49.67mm?49.67mm 圆整后取B4?50mm，B3?55mm 模数m 中心距a 齿数Z 分度圆直径d 齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿宽B 14

YFa3YSa3??F?3?0.01363 齿轮1 齿轮2 2mm 119mm 27 49.67mm 88 YFa4YSa4??F?4?0.01642 161.43mm 165.43mm 156.43mm 50mm mn?1.78mm 53.67mm 44.67mm 55mm m?2mm z3?27 z4?88

a2?119mm 已知P1?2.32kw，n1?960rmin，T1?23.08N?mm ??1454' 4、几何尺寸计算 （1）计算中心距 （2）按圆整后的中心距修正螺旋角 （3)计算大﹑小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 四、高速轴（Ⅰ轴）的设计

d1?36mm d3?49.67mm d4?161.43mm 2T12?23.08?103F???1282N t1d136 Ftan?n1282?tan20Fr1?t??480.9N cos?1cos14.01 b?49.67mm Fa1?Fttan?1?1282?tan14.01?319.9N 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为40Cr钢，调质处理。 取A0?100，于是得 B3?55mmdmin?A03 高速轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径dⅠ-Ⅱ。为了使所选的轴 的直径dⅠ-Ⅱ与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca?KAT1，考虑到转矩变化很小，故取KA?1.3， 则： Tca?KAT1?1.3?23.08?N?m?30N?m 按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，选用GYS2型凸缘联轴器，其公称转矩为63N?m。半联轴器的孔径dⅠ=25mm故取P2.321?100?3mm?13.42mm n1960B4?50mm P1?2.32kw n1?960rmin T1?23.08N?mm dⅠ-Ⅱ=22mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L?52mm。 15

d1?36mm Ft1?1282N

1、确定轴上的功率、转速和转矩 2、确定作用在齿轮上的力 3、初步确定轴的最小直径

Ⅰ?Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故 1) 为满足半联轴器的轴向定位要求，取Ⅱ-Ⅲ段的直径dⅡ?Ⅲ=30mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D?30mm；半联轴器与轴配合的毂孔长度L?52mm，为保证轴Ⅰ?Ⅱ段的长度应比端挡圈只压在半联轴器上面而不压在轴的端面上，故Fr1?480.9N Fa1?319.9N =45mm。 L略短一些，现取lⅠ?Ⅱ 2) 初选角接触球轴承。参照工作要求，并根据dⅡ?Ⅲ=30mm，初步选取 角接触轴承7206C，其尺寸为d?D?B?30mm?62mm?16mm， 故dⅢ?Ⅳ=dⅤ?Ⅵ=34mm；lⅢ?Ⅳ=lⅤ?Ⅵ=20mm。 3) 轴承端盖的总宽度为42mm。根据轴承端盖的装拆的要求，取端盖的 外端面与半联轴器右端面间的距离为l?10mm，故取lⅡ?Ⅲ?52mm。 4) 取齿轮距箱体内壁的距离a?8mm，考虑到箱体的铸造误差，在确定 滚动轴位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s?4mm，取 lⅣ?Ⅴ=145.5mm。 半联轴器与轴的周向定位采用平键连接。按dⅠⅡ?查得平键截面dmin?13.42mm b?h?6mm?6mm，键槽用键槽铣刀加工，长为25mm，半联轴器与轴 H7配合为。角接触球轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，选轴k6Tca?30N?m 的直径尺寸公差为m6。 ? 取轴端倒角为1?45，各轴肩处的圆角半径R1=R2?R3?R4?1.0mm。 GYS3型凸缘联轴器 轴段 直径d?mm? 长度l?mm? dⅠ-Ⅱ=22mm 1 2 3 4 5 22 45 26 30 32 30 20 dⅡ?Ⅲ=30mm 52 20 145.5 D?30mm lⅠ?Ⅱ=45mm 角接触轴承7206C dⅢ?Ⅳ=dⅤ?Ⅵ=34mm 16