3）齿数z1,螺旋角, 弹性系数和齿宽系数?d Z1=27 小齿轮的齿数z1取为27，则大齿轮齿数z2=i×z1=2.94×27=79.38。 Z2=80 取整得z2=80 z290??3.333 实际齿数比为 1? z127 u?u13.3275?3.333 ??0.18%< ?5% 齿数比的误差为u3.14 初选螺旋角?=15?。 u因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表11.19?d=1 选取?d=1。 材料弹性系数ZE :由表11.11查得ZE=189.8 4）许用的接触应力??H? 由图11.25查得 ?Hlim1= 560 MPa ZE=189.8 ?Hlim1=560Mp ?Hlim2=530 Mpa 由表11.9查得SH=1 N1=60njLh=60×240×1×（5×52×5×24）=4.49×10 N2=N1/i=4.49×10/3.3275=1.35×10 888?Hlim2=530Mp N1=4.49×108 N2=1.35×108 查图11.28得ZN1=1.06，ZN2=1.12。 由式（11.15）可得 ??H?1=ZN1?Hlim1SH?1.06?560MPa?593.6MPa 1??H?1=593.6MPa ??H?2=故 ZN2?Hlim21.12?530?MPa?593.6MPa SH1??H?2=593.6MPa 第 11 页 共 23 页
d1?3 3KT1(u?1)(3.17ZE)?du??H?22 21.1?2.08?105?4.3275?（(189.8?3.17)）?mm?67.36mm21?3.3275?593.6 mn=d1cos?67.36cos15??mm?2.41mm z127 mn=2.5mm a=151.41mm 由表11.3取标准模数mn=2.5mm 3、主要尺寸计算 11mn?z1?z2???2.5??27?90?mm=151.41mm a?2cos?2cos15? ??arccosmn(z1?z2)2.5?(27?90)?arccos?15.01?. 2a2?151.41d1?mnz12.5?27?mm?70.00mm cos?cos15.01??= 15.01? d1=70.00mm d2?mnz22.5?90?mm?232.94mm cos?cos15.01?b=?dd1?1?69.88?69.88mm 取b2=70mm，b1=75mm 4、按齿根弯曲疲劳强度s校核 由课本式（11.37）得出，如?F???F?则校核合格。 确定有关系数与参数： 1）、齿形系数YF 查课本表11.12得YF1=2.54，YF2=2.22 2）、应力修正系数YS 查课本表11.13得YS1?1.60，YS2?1.78 d2=232.94mm b=69.88mm b1=75mm b2=70mm YF1=2.54 YF2=2.22 第 12 页 共 23 页
3）许用弯曲应力??F? 由课本图11.26查得 YS1?1.60 YS2?1.78 ?Flim1?198MP ?Flim2?190MPa由课本表11.9查得 SF=1.3。 由课本图11.27查得 YN1?YN2?1 由课本式（11.16）可得 ??F?1?YN1?Flim1 SF?1?198?152MPa1.31?190?146MPa1.3??F?2?YN2?Flim2SF ? 故 ?F1?1.6KT1cos?bmnz12??F?1=152MPa YFYS??F?2=146MPa 1.6?1.1?2.08?105cos15.01???2.54?1.60?121.86MPa???F?1?162MPa69.88?2.52?27?F2??FYF2YS2YF1YS11=121.86?2.22?1.78=118.49MPa<146MPa 2.54?1.60?F1=121.86MPa 齿根弯曲强度校核合格。 5、齿轮的圆周速度v ?F2=118.49MPa ?d1n1??70.00?240 v??m/s?0.88m/s 60?100060?1000 由表11.21可知，选8级精度是合适的。 V=0.88m/s 五、轴的设计计算 1、选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件知减速器传递的功率属小功率，对材料无特殊要求， 故选用45钢并经调质处理。由课本表14-1查得强度极限?B=650MPa , 第 13 页 共 23 页
2、按扭转强度估算轴径 根据课本表14-2得C=107-118。又由课本式（14-2）得 6.842Pmm?44.44~49mm Ⅱ轴（低速轴）：d?C3?(107～118）395.5n 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故将估算直 径加大3%～5%，Ⅱ轴取为45.77～51.45mm，由设计手册取标准直径 d1=48mm Ⅱ轴 3.设计轴的结构及绘制结构草图 d1=48mm 再由课本表14-3得许用弯曲应力???1b?=60MPa 。 d2=50mm d3=55mm ： Ⅱ轴(高速轴) d1=48mm，考虑到要对安装在轴段1上的带轮进行定位，所以d2=50mm，轴段3上安装轴承，所以必须满足轴承内径标准，轴承选为7211C，所以d3=55mm，用相同的方法确定轴段3,4,5，d4=60mm，d5=63mm，d6=55mm。 d4=60mm d5=63mm d6=55mm 4.确定各轴段的长度 齿轮轮毂宽度为70mm，为保证齿轮固定可靠，所以轴4段的长度应 略小于齿轮轮毂宽度，取68mm，为了保证齿轮端面与箱体内壁不相碰， 所以轴段6取20mm，轴承支点距离L=134mm，轴1段查手册取84mm。 5.按弯扭合成强度校合轴径 第 14 页 共 23 页
计算齿轮受力： T=207.91 N*m d=232.94mm 圆周力：Ft?2T2?207.91??1785.09N d232.94 Ft?1785.09N 径向力：Fr?Fttanantan20??1785.09?672.64N cos?cos15.01? Fr=672.64N 轴向力：Fa?Fttan??1785.09?tan15.01??478.31N 轴的空间受力: 垂直面受力 Fa?478.31N FRVA?FRVB?Ft1785.09??892.55N 22 FRVA?MVC?FRVA?AC??59.80MPa 垂直面受力 892.55N MVCFRHAdFa??Fr?BC2????728.96N ABd?Fr?AC2?56.32N AB?59.80MPa FRHA= FRHB?Fa?-728.96N FRHB?56.32N ??FRHA?AC??48.84N?mMHC d???FRHA?AC?Fa??3.774N?mMHC2作合成弯矩： ? MC=77.21N?m ??M2VC?M?2HC?77.21N?m MC 第 15 页 共 23 页