联轴器-二级圆锥-斜齿圆柱-联轴器，F=2300,v=1.1,D=360,16小时36(6)

???? 2=

??????2×??????????21.477×1100

==1625??????

??1

????×????×????×????22×????×????+1

????= × =409.644??????< ???? =1204?????? 3× ???? ??????×??1

3

故接触强度足够。

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

?

???=??×?????=2.5???? ?? ???=??× ?????+????=3.125????

?? ?= ???+??? =??× 2?????+????=5.625????

（2）计算小、大齿轮的齿顶圆直径

????1=??1+2×???=76.666???? ????2=??2+2×???=299.343????

（3）计算小、大齿轮的齿根圆直径

????1=??1?2×???=65.416???? ????2=??2?2×???=288.093????

?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 第16页/共45页

符号 mn αn ha* c* β z ha hf d da df B a 小齿轮 2.5 20 1.0 0.25 左12°22'42\28 2.5 3.125 71.666 76.666 65.416 65 183 大齿轮 2.5 20 1.0 0.25 右12°22'42\115 2.5 3.125 294.343 299.343 288.093 60

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=720r/min；功率P=3kW；轴所传递的转矩T=39791.67N?mm （2）轴的材料选择并确定许用弯曲应力

由表选用45，调质处理，硬度为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。

3??3

??≥??0×=112× =18.02???? ??720

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 ×18.02=18.92????

查表可知标准轴孔直径为40mm故取d1=40 （4）轴的结构设计 a.轴的结构分析

高速轴设计成普通阶梯轴。显然，轴承只能从轴的两端分别装入和拆卸，轴伸出端安装联轴

器，选用普通平键，A型，b×h=12×8mm(GB/T 1096-2003)，长L=90mm；定位轴肩直径为45mm；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.初步确定轴的直径和长度

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第1段：d1=40mm，L1=110mm 第2段：d2=45mm（轴肩），L2=44mm

第3段：d3=50mm（与轴承内径配合），L3=20mm 第4段：d4=57mm（轴肩），L4=84mm

第5段：d5=50mm（与轴承内径配合），L5=20mm 第6段：d6=45mm（与主动锥齿轮内孔配合），L6=52mm 轴段 直径(mm) 长度(mm) （6）弯曲-扭转组合强度校核 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） 小锥齿轮所受的圆周力

??1

????1=2×=1338??

????1

1 40 110 2 45 44 3 50 20 4 57 84 5 50 20 6 45 52 第18页/共45页

小锥齿轮所受的径向力

????1=????1×????????×????????1=462??

小锥齿轮所受的轴向力

????1=????1×????????×????????1=152??

第一段轴中点到轴承中点距离La=109mm，轴承中点到齿轮中点距离Lb=104mm，齿轮受力中点到轴承中点距离Lc=45mm

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 c.计算作用在轴上的支座反力 轴承A在水平面内的支反力

????1×

????12

??????=

?????1×????

????

=

152×

59.52

?462×45

104=?156.42??

轴承B在水平面内的支反力

??????=????1???????=462??156.42= 618.42??

轴承A在垂直面内的支反力

??????=????1×

轴承B在垂直面内的支反力

??????=? ????1+?????? =? 1338+578.94 = ?1916.94??

轴承A的总支承反力为：

22

????= ??????+??????= ?156.422+578.942=599.7??

????45

=1338×= 578.94?? ????104轴承B的总支承反力为：

22

????= ??????+??????= 618.422+?1916.942=2014.22??

d.绘制水平面弯矩图 截面A在水平面内弯矩

??????=0???????

截面B在水平面内弯矩

??????=?????1×????+????1×

截面C在水平面内弯矩

????159.5

=?462×45+152×=?16268??????? 22第19页/共45页

??????=????1×

截面D在水平面内弯矩

????159.5

=152×=4522??????? 22??????=0???????

e.绘制垂直面弯矩图 截面A在垂直面内弯矩

??????=0???????

截面B在垂直面内弯矩

??????=??????×????=578.94×104=60209.76???????

截面C在垂直面内弯矩

??????=0???????

截面D在垂直面内弯矩

??????=0???????

f.绘制合成弯矩图 截面A处合成弯矩

22

????= ??????+??????= 0 2+ 0 2=0???????

截面B处合成弯矩

22

????= ??????+??????= ?16268 2+ 60209.76 2=62368.77???????

截面C处合成弯矩

22

????= ??????+??????= 4522 2+ 0 2=4522???????

截面D处合成弯矩

22

????= ??????+??????= 0 2+ 0 2=0???????

g.绘制扭矩图

??=38995.84???????

h.计算当量弯矩图 截面A处当量弯矩

2

??????= ????+ ???? 2= 02+ 0.6×38995.84 2=23397.5???????

截面B处当量弯矩

第20页/共45页