6.5计算齿轮传动其它几何尺寸
(1)计算齿顶高、齿根高和全齿高
?
???=??×?????=2???? ?? ???=??× ?????+????=2.5????
?? ?= ???+??? =??× 2?????+????=4.5????
(2)计算小、大齿轮的齿顶圆直径
????1=??1+2×???=61.264???? ????2=??2+2×???=218.742????
(3)计算小、大齿轮的齿根圆直径
????1=??1?2×???=52.264???? ????2=??2?2×???=209.742????
?注:??????=1.0,????=0.25
6.6齿轮参数和几何尺寸总结
参数或几何尺寸 法面模数 法面压力角 法面齿顶高系数 法面顶隙系数 螺旋角 齿数 齿顶高 齿根高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿宽 中心距 符号 mn αn ha* c* β z ha hf d da df B a 小齿轮 2 20 1.0 0.25 左12°3'46\28 2 2.5 57.264 61.264 52.264 65 136 大齿轮 2 20 1.0 0.25 右12°3'46\105 2 2.5 214.742 218.742 209.742 60 136 第14页
第七章轴的设计
7.1高速轴设计计算
(1)已经确定的运动学和动力学参数
转速n=376r/min;功率P=1.97kW;轴所传递的转矩T=50035.9N?mm (2)轴的材料选择并确定许用弯曲应力
由表选用45(调质),齿面硬度217~255HBS,许用弯曲应力为[ζ]=60MPa (3)按扭转强度概略计算轴的最小直径
由于高速轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小,故取A0=112。
31.97??
??≥??0×=112× =19.45???? ??376
3
由于最小轴段截面上要开1个键槽,故将轴径增大5%
????????= 1+0.05 ×19.45=20.42????
查表可知标准轴孔直径为22mm故取dmin=22 (4)设计轴的结构并绘制轴的结构草图 a.轴的结构分析
由于齿轮1的尺寸较小,故高速轴设计成齿轮轴。显然,轴承只能从轴的两端分别装入和拆
卸,轴伸出端安装V带轮,选用普通平键,A型,b×h=6×6mm(GB/T 1096-2003),长L=28mm;定位轴肩直径为25mm;联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别和轴承端盖定位,采用过渡配合固定。
b.确定各轴段的直径和长度。
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外传动件到轴承透盖端面距离K=20mm 轴承端盖厚度e=10mm 调整垫片厚度△t=2mm
箱体内壁到轴承端面距离△=10mm 各轴段直径的确定
d1:用于连接V带轮,直径大小为V带轮的内孔径,d1=22mm。
d2:密封处轴段,左端用于固定V带轮轴向定位,根据V带轮的轴向定位要求,轴的直径大小较d1增大3mm,d2=25mm
d3:滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,且较d2尺寸大1-5mm,选取d3=30mm,选取轴承型号为角接触轴承7206AC
d4:齿轮处轴段,比d3尺寸大2-5mm,选取d4=35mm。 d5:轴肩,用于齿轮的轴向定位,故选取d5=45mm。
d6:滚动轴承轴段,要求与d3轴段相同,故选取d6=d3=30mm。 各轴段长度的确定
L1:根据V带轮的尺寸规格确定,选取L1=42mm。
L2:由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定,取L2=63mm。
L3:由滚动轴承宽度以及齿轮端面到轴承端面距离确定,选取L3=38mm。
L4:根据小齿轮宽度确定,长度略小于小齿轮宽度以保证齿轮轴向定位可靠,取L4=63mm。
L5:根据齿轮端面到箱体内壁距离确定,取L5=8mm。
L6:由滚动轴承宽度以及轴承端面到箱体内壁距离确定,选取L6=28mm。
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轴段 直径(mm) 长度(mm) 1 22 42 2 25 63 3 30 38 4 35 63 5 45 8 6 30 28 (5)轴的受力分析 a.画高速轴的受力图
如图所示为高速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图 b.计算作用在轴上的力(d1为齿轮1的分度圆直径) 齿轮1所受的圆周力(d1为齿轮1的分度圆直径)
????1=2×
齿轮1所受的径向力
????1=????1×
齿轮1所受的轴向力
????1=????1×????????=1748×??????12.0629°=374??
第一段轴中点到轴承中点距离La=92mm,轴承中点到齿轮中点距离Lb=125.5mm,齿轮中点到轴承中点距离Lc=125.5mm c.计算作用在轴上的支座反力 水平面内
轴所受的载荷是从轴上零件传来的,计算时通常将轴上的分布载荷简化为集中力,其作用点取为载荷分布段的中点。作用在轴上的扭矩,一般从传动件轮毂宽度的中点算起。通常把轴当做置于铰链支座上的梁,支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关 在水平面内
高速轴上外传动件压轴力(属于径向力)Q=800.97N 轴承A处水平支承力:
????1×???????×?????????1×
????+????
??12
??150035.9=2×=1748?? ??157.264??????????????20°=1748×=650?? ??????????????12.0629°??????=
=
650×125.5?800.97×92?374×
125.5+125.557.2642
= ?11??
轴承B处水平支承力:
??????=??+????1???????=800.97+1748? ?11 =2560??
在垂直面内
轴承A处垂直支承力:
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