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寧XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
快速硬幣分揀裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
大面值貨幣的電子化，小面值貨幣的硬幣化是各國(guó)貨幣發(fā)行的趨勢(shì)。隨著硬幣在公交車、自動(dòng)售貨機(jī)等場(chǎng)合的使用，對(duì)硬幣的高效率自動(dòng)化處理提出了要求，硬幣計(jì)數(shù)機(jī)、硬幣計(jì)數(shù)包卷機(jī)由此而得到發(fā)展。硬幣計(jì)數(shù)、包卷的前提必須使硬幣隊(duì)列化排列，以方便電子設(shè)備對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此硬幣隊(duì)列化輸送裝置是以上兩種設(shè)備的關(guān)鍵部件。硬幣隊(duì)列化裝置的功能首先要實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣的隊(duì)列化排列；隊(duì)列化排列后的硬幣在輸送的驅(qū)動(dòng)下沿輸幣道輸出，通過(guò)輸幣道上的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣的計(jì)數(shù)。為實(shí)現(xiàn)多種硬幣的計(jì)數(shù)，輸幣道的寬度根據(jù)硬幣的尺寸應(yīng)有級(jí)可調(diào)，同時(shí)不同厚度的硬幣能在壓幣壓緊產(chǎn)生的摩擦力下可靠輸出。
關(guān)鍵詞：硬幣隊(duì)列化輸送裝置，硬幣隊(duì)列化，輸送裝置
49
目 錄
摘 要 I
目 錄 II
第1章 緒論 1
1.1設(shè)計(jì)背景 1
1..2 硬幣隊(duì)列化輸送裝置的原理 1
第2章 整體方案設(shè)計(jì) 2
2.1設(shè)計(jì)思路 2
2.2方案設(shè)計(jì) 2
第3章 傳動(dòng)方案的選擇 3
第4章 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 6
4.1電動(dòng)機(jī)選擇步驟 6
4.1.1型號(hào)的選擇 6
4.1.2功率的選擇 7
4.1.3 轉(zhuǎn)速的選擇 7
4.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 7
第5章 軸的設(shè)計(jì) 9
5.1 軸的分類 9
5.2軸的材料 10
5.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
5.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 12
5.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 12
5.4.2 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 13
5.4.3 軸的剛度計(jì)算概念 14
5.4.4 軸的設(shè)計(jì)步驟 14
5.5各軸的計(jì)算 14
5.5.1高速軸計(jì)算 14
5.5.2中間軸設(shè)計(jì) 17
5.5.3低速軸設(shè)計(jì) 20
5.6軸的設(shè)計(jì)與校核 23
5.6.1高速軸設(shè)計(jì) 23
5.6.2中間軸設(shè)計(jì) 24
5.6.3 低速軸設(shè)計(jì) 24
5.6.4高速軸的校核 24
第6章 聯(lián)軸器的選擇 25
6.1聯(lián)軸器的功用 25
6.2聯(lián)軸器的類型特點(diǎn) 25
6.3 聯(lián)軸器的選用 26
6.4 聯(lián)軸器材料 26
第7章 圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 28
7.1 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)與分類 28
7.2 ?齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)與基本要求 28
7.2.1主要參數(shù) 29
7.2.2 精度等級(jí)的選擇 30
7.2.3 齒輪傳動(dòng)的失效形式 30
7.3齒輪參數(shù)計(jì)算 30
第8章 軸承的設(shè)計(jì)及校核 38
8.1軸承種類的選擇 38
8.2深溝球軸承結(jié)構(gòu) 38
8.3軸承計(jì)算 40
第9章 箱體設(shè)計(jì) 41
第10章 硬件電路設(shè)計(jì) 43
10.1硬件電路設(shè)計(jì) 43
10.1.1 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 43
10.1.2 數(shù)控系統(tǒng)硬件電路的功能 43
10.2關(guān)于各線路元件之間線路連接 44
10.3關(guān)于電路原理圖的一些說(shuō)明 45
參考文獻(xiàn) 48
總 結(jié) 49
致 謝 50
第1章 緒論
1.1設(shè)計(jì)背景
大面值貨幣的電子化，小面值貨幣的硬幣化是各國(guó)貨幣發(fā)行的趨勢(shì)。隨著硬幣在公交車、自動(dòng)售貨機(jī)等場(chǎng)合的使用，對(duì)硬幣的高效率自動(dòng)化處理提出了要求，硬幣計(jì)數(shù)機(jī)、硬幣計(jì)數(shù)包卷機(jī)由此而得到發(fā)展。硬幣計(jì)數(shù)、包卷的前提必須使硬幣隊(duì)列化排列，以方便電子設(shè)備對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此硬幣隊(duì)列化輸送裝置是以上兩種設(shè)備的關(guān)鍵部件。硬幣隊(duì)列化裝置的功能首先要實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣的隊(duì)列化排列；隊(duì)列化排列后的硬幣在輸送的驅(qū)動(dòng)下沿輸幣道輸出，通過(guò)輸幣道上的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣的計(jì)數(shù)。為實(shí)現(xiàn)多種硬幣的計(jì)數(shù)，輸幣道的寬度根據(jù)硬幣的尺寸應(yīng)有級(jí)可調(diào)，同時(shí)不同厚度的硬幣能在壓幣壓緊產(chǎn)生的摩擦力下可靠輸出。
1..2 硬幣隊(duì)列化輸送裝置的原理圖
其工作過(guò)程為：輸送將儲(chǔ)幣斗中的硬幣輸送到幣盤(pán)上，幣盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于離心力的作用，將硬幣加速并使其連續(xù)排列在幣盤(pán)邊緣，與圍擋緊貼，圍擋缺口與幣道入口之間有一段連接過(guò)渡部分，由引導(dǎo)弧板和連接底板組成，引導(dǎo)弧板對(duì)硬幣的運(yùn)動(dòng)起引導(dǎo)作用，幣盤(pán)中的硬幣在引導(dǎo)弧處滑出幣盤(pán)，進(jìn)入輸幣道，硬幣在幣道壓幣的動(dòng)下在幣道中滑行并輸出。
第2章 整體方案設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)思路
本文著重對(duì)硬幣隊(duì)列化輸送裝置的機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，將硬幣隊(duì)列化輸送裝置的機(jī)械部分設(shè)計(jì)成三部分，其中送退機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)送與退，以及通過(guò)退將物捆緊待加熱，粘貼。夾壓剪切機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)的頂緊固定，并在包裝通過(guò)熱熔搭接器加熱融化后實(shí)現(xiàn)對(duì)的夾壓，以便使迅速粘結(jié)。在送退機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行退時(shí)，為避免退回的在機(jī)箱內(nèi)纏繞齒輪及其它部件，本文將設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)箱放在機(jī)箱內(nèi)，存放多余的包裝，既增加了安全性，又使下次有足夠的緩沖時(shí)間。根據(jù)行業(yè)包裝機(jī)械的參數(shù)要求,
為保證硬幣隊(duì)列化輸送裝置能夠高效正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特對(duì)本機(jī)的設(shè)計(jì)提出如下要求：
a.工作臺(tái)面平整、光亮，不應(yīng)有銹點(diǎn)、凹陷等缺陷;
b. 表面涂漆或噴塑牢固、光滑、色澤均勻.不應(yīng)有劃痕、磕碰等有損美觀的缺陷。
2.2方案設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)分為：機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
機(jī)械系統(tǒng)分為：送、退張緊機(jī)構(gòu)，封接機(jī)構(gòu)。
控制系統(tǒng)分為：步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)。
機(jī)械系統(tǒng)分為：送、退張緊機(jī)構(gòu)，封接機(jī)構(gòu)。機(jī)原理圖如圖2.1所示
送、退張緊機(jī)構(gòu)主要完成送入和退出，由電機(jī)、摩擦輪、齒輪、同步輪、小軌道等部件組成。送退機(jī)構(gòu)原理示意圖如圖2.2所示，在機(jī)器進(jìn)入工作準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，通過(guò)摩擦輪正轉(zhuǎn)，依靠摩擦力使從儲(chǔ)箱中拉出送入軌道；當(dāng)碰到觸動(dòng)開(kāi)關(guān)后，壓緊機(jī)構(gòu)的第一壓頭將端壓緊，同時(shí)電機(jī)動(dòng)摩擦輪開(kāi)始反轉(zhuǎn)，將多余的從軌道中拉出退入儲(chǔ)箱中，已達(dá)到使紙箱捆緊的目的。
圖2.2 送退機(jī)構(gòu)原理示意圖
封接機(jī)構(gòu)
封接機(jī)構(gòu)原理示意圖如圖2.3所示。在進(jìn)行時(shí)，其頭和尾都需要用夾壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，以便完成熱熔搭接工作。夾壓機(jī)構(gòu)共有三個(gè)壓頭，由安裝在同一軸上的三個(gè)凸輪分別控制，其中的第一壓頭夾壓頭，第二壓頭夾壓尾，兩層中間先由隔離器隔開(kāi)，然后再由隔離器引導(dǎo)熨頭進(jìn)入兩層子中間，以待熱熔搭接。
收緊捆繞在包裝件上后，為了使它在流通過(guò)程中不松散，就必須將的兩端構(gòu)成牢固的連接，才能保證的可靠與安全。在封接壓頭，即第三壓頭的作用下，由電熱板對(duì)其加熱使表面熔融，然后經(jīng)過(guò)加壓冷卻而得到熔接連接。
第3章 傳動(dòng)方案的選擇
傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)的目的是確定傳動(dòng)方案、選定電機(jī)型號(hào)、合理分配傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件準(zhǔn)備條件。由于我們的實(shí)驗(yàn)的要求較高，電機(jī)輸入的最高轉(zhuǎn)速較大，為了減少成本，降低對(duì)電機(jī)的要求，同時(shí)能夠滿足減震器試驗(yàn)臺(tái)的正常工作，我們對(duì)減震器采用這樣的方案:變頻電機(jī)通過(guò)帶輪的傳遞，到達(dá)第一對(duì)嚙合齒輪，為了讓減速器具有變速功能，我們使第二對(duì)嚙合齒輪為雙聯(lián)齒輪，最后由輸出軸傳遞給偏心輪機(jī)構(gòu)。因?yàn)楸驹囼?yàn)屬于多功能測(cè)試，包括了靜特性試驗(yàn)、疲勞試示功試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)。所以對(duì)整個(gè)傳遞要求較高。所以第一、二根軸;兩端采用角接觸球軸承，第三根軸采用一頭用角接觸球軸承另一頭采用普通調(diào)心球軸承。
注意點(diǎn)是使用這個(gè)傳動(dòng)方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、 傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。
減速器設(shè)計(jì)
二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比一般為8～40，用斜齒、直齒或人字齒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。展開(kāi)式由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿齒向載荷分布不均，要求軸有較大剛度；分流式則齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置，常用于較大功率、變載荷場(chǎng)合。同軸式減速器，長(zhǎng)度方向尺寸較小，但軸向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度較差。兩級(jí)大齒輪直徑接近有利于浸油潤(rùn)滑，軸線可以水平、上下或鉛垂布置，如圖：
圖中展開(kāi)式又可以有下面兩種，如下所示：
根據(jù)材料力學(xué)（工程力學(xué)）可以算出在相同載荷作用下，a方案優(yōu)先于b方案，∴ 最終選a
由裝配圖查得，。
由裝配圖查得，
綜上所述：可得y1＜y2 。
∴選a方案。
第4章 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算
合理的選擇電動(dòng)機(jī)是正確使用的先決條件。選擇恰當(dāng)，電動(dòng)機(jī)就能安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行；選擇得不合適，輕者造成浪費(fèi)，重者燒毀電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容包括很多，例如電壓、頻率、功率、轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、防護(hù)形式、結(jié)構(gòu)形式等，但是結(jié)合農(nóng)村具體情況，需要選擇的通常只是功率、轉(zhuǎn)速、防護(hù)形式等幾項(xiàng)比較重要的內(nèi)容，因此在這里介紹一下電動(dòng)機(jī)的選擇方法及使用。
4.1電動(dòng)機(jī)選擇步驟
電動(dòng)機(jī)的選擇一般遵循以下三個(gè)步驟：
4.1.1型號(hào)的選擇
電動(dòng)機(jī)的型號(hào)很多，通常選用異步電動(dòng)機(jī)。從類型上可分為鼠籠式與繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩種。常用鼠籠式的有J、J2、JO、JO2、JO3系列的小型異步電動(dòng)機(jī)和JS、JSQ系列中型異步電動(dòng)機(jī)。繞線式的有JR、JR O2系列小型繞線式異步電動(dòng)機(jī)和JRQ系列中型繞線式異步電動(dòng)機(jī)。
從電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式上又可分為以下幾種：
1．防護(hù)式。這種電動(dòng)機(jī)的外殼有通風(fēng)孔，能防止水滴、鐵屑等物從上面或垂直方向成45o以內(nèi)掉進(jìn)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但是灰塵潮氣還是能侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，它的通風(fēng)性能比較好，價(jià)格也比較便宜，在干燥、灰塵不多的地方可以采用?！癑”系列電動(dòng)機(jī)就屬于這種防護(hù)形式。
2．封閉式。這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，定子繞組等都裝在一個(gè)封閉的機(jī)殼內(nèi)，能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但它的密封不很嚴(yán)密，所以還不能在水中工作，“JO”系列電動(dòng)機(jī)屬于這種防護(hù)形式。在農(nóng)村塵土飛揚(yáng)、水花四濺的地方（如農(nóng)副業(yè)加工機(jī)械和水泵）廣泛地使用這種電動(dòng)機(jī)。
3．密封式。這種電動(dòng)機(jī)的整個(gè)機(jī)體都嚴(yán)密的密封起來(lái)，可以浸沒(méi)在水里工作，農(nóng)村的電動(dòng)潛水泵就需要這種電動(dòng)機(jī)。
實(shí)際上，農(nóng)村用來(lái)帶動(dòng)水泵、機(jī)磨、脫粒機(jī)、扎花機(jī)和粉碎機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的小型電動(dòng)機(jī)大多選用JO、JO2系列電動(dòng)機(jī)。
在特殊場(chǎng)合可選用一些特殊用途的電動(dòng)機(jī)。如JBS系列小型三相防爆異步電動(dòng)機(jī)，JQS系列井用潛水泵三相異步電動(dòng)機(jī)以及DM2系列深井泵用三相異步電動(dòng)機(jī)。
4.1.2功率的選擇
一般機(jī)械都注明應(yīng)配套使用的電動(dòng)機(jī)功率，更換或配套時(shí)十分方便，有的農(nóng)業(yè)機(jī)械注明本機(jī)的機(jī)械功率，可把電動(dòng)機(jī)功率選得比它大10%即可（指直接傳動(dòng)）。一些自制簡(jiǎn)易農(nóng)機(jī)具，我們可以憑經(jīng)驗(yàn)粗選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，用測(cè)得的電功率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)功率。
電動(dòng)機(jī)的功率不能選擇過(guò)小，否則難于啟動(dòng)或者勉強(qiáng)啟動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)電流超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱以致燒損。電動(dòng)機(jī)的功率也不能選擇太大，否則不但浪費(fèi)投資，而且電動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)行，其功率和功率因數(shù)都不高，造成功率浪費(fèi)。
選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，還要兼顧變壓器容量的大小，一般來(lái)說(shuō)，直接啟動(dòng)的最大一臺(tái)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，功率不宜超過(guò)變壓器容量的1/3。
4.1.3 轉(zhuǎn)速的選擇
選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)盡量與工作機(jī)械需要的轉(zhuǎn)速相同，采用直接傳動(dòng)，這樣既可以避免傳動(dòng)損失，又可以節(jié)省占地面積。若一時(shí)難以買到合適轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，可用皮帶傳動(dòng)進(jìn)行變速，但其傳動(dòng)比不宜大于3。
異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要低2%～5%，在功率相同的情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低體積越大，價(jià)格也越高，而且功率因數(shù)與效率較低；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)也有它的缺點(diǎn)，它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小而啟動(dòng)電流大，拖動(dòng)低轉(zhuǎn)速的農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)傳動(dòng)不方便，同時(shí)轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)軸承容易磨損。所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般選用1500r/min的電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)速也比較高，但它的適應(yīng)性較強(qiáng)，功率因數(shù)也比較高。
4.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定
本減速器所選擇的參數(shù)如下：
取速度：1000r/min——6級(jí)電動(dòng)機(jī)
型號(hào)： Y132M1-6
額定功率： 4kw
滿載功率： 960r/min
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距/額定轉(zhuǎn)距：2.0
最大轉(zhuǎn)距/額定轉(zhuǎn)距：2.0
工作轉(zhuǎn)速nω: 33.33r/min
I總=nm/nω=960/33.33=28.8
效率的選擇：
彈性套柱銷聯(lián)軸器：?1=0.99
6級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)：?2=0.97
7級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)：?3=0.98
3級(jí)滾子軸承：?4=0.938
滾子鏈傳動(dòng)：?5=0.96
?總=η1η2η3η4η5=0.8503
pd=pω/η總=3.14kw
取錐齒輪傳動(dòng)比(低速級(jí))i1=2.5;i2=i/i1=4
圓柱斜齒輪傳動(dòng)比(高速級(jí))i2=4
鏈輪傳動(dòng)比i0=2.88
1、擬定傳動(dòng)方案選擇電動(dòng)機(jī)
（1）傳動(dòng)方案（一）：運(yùn)輸帶F=1500N，v =1.2m/s，卷筒D=200mm。
（2）電動(dòng)機(jī)的選擇
① 由公式 P1=Fv=1500×1.2=1.8 kw
n1===191. r/min
② 求電機(jī)功率P5 P= P電η
η=ηa·ηb·η齒2·ηz3 P= Fv
查閱資料可得：選取?1=0.99 — 彈性柱銷聯(lián)軸器
?2=0.97 — 6級(jí)精度齒輪的效率
?3=0.98— 7級(jí)精度齒輪的效率
?4=0.938 — 滾動(dòng)滾子軸承的效率
?5=0.96—滾子鏈傳動(dòng)
則?總=η1η2η3η4η5=0.8503
P5===2.127 kw
查閱資料可得：取 i=8~60
則 n5=n1i=191×(8~60)=1528~11460 (r/min)
電動(dòng)機(jī)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500、3000，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)比，顯然選擇3000 r/min的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)比較合適。
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
滿載轉(zhuǎn)速
極數(shù)
(額定轉(zhuǎn)矩)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
(額定轉(zhuǎn)矩)
Y100L1－4
2.2 kw
1420 r/min
4
2.2 kw
2.2 kw
第5章 軸的設(shè)計(jì)
機(jī)器上所安裝的旋轉(zhuǎn)零件，例如帶輪、齒輪、聯(lián)軸器和離合器等都必須用軸來(lái)支承，才能正常工作，因此軸是機(jī)械中不可缺少的重要零件。本章將討論軸的類型、軸的材料和輪轂聯(lián)接，重點(diǎn)是軸的設(shè)計(jì)問(wèn)題，其包括軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理確定軸的形狀和尺寸，它除應(yīng)考慮軸的強(qiáng)度和剛度外，還要考慮使用、加工和裝配等方面的許多因素。
5.1 軸的分類
按軸受的載荷和功用可分為：
1.心軸：只承受彎矩不承受扭矩的軸，主要用于支承回轉(zhuǎn)零件。如.車輛軸和滑輪軸。
2.傳動(dòng)軸：只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸,主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩。如汽車的傳動(dòng)軸。
3.轉(zhuǎn)軸：同時(shí)承受彎矩和扭矩的軸，既支承零件又傳遞轉(zhuǎn)矩。如減速器軸。
5.2軸的材料
主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。軸的材料從以下中選取：
1. 碳素鋼
優(yōu)質(zhì)碳素鋼具有較好的機(jī)械性能，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較低，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。例如：35、45、50等優(yōu)質(zhì)碳素鋼。一般軸采用45鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或正火處理；有耐磨性要求的軸段，應(yīng)進(jìn)行表面淬火及低溫回火處理 。輕載或不重要的軸，使用普通碳素鋼Q235、Q275等。
2. 合金鋼
合金鋼具有較高的機(jī)械性能，對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，淬火性較好，熱處理變形小，價(jià)格較貴。多使用于要求重量輕和軸頸耐磨性的軸。例如：汽輪發(fā)電機(jī)軸要求，在高速、高溫重載下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等?；瑒?dòng)軸承的高速軸，采用20Cr、20CrMnTi等。
3. 球墨鑄鐵
球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對(duì)應(yīng)力集中敏感低，價(jià)格低廉，使用鑄造制成外形復(fù)雜的軸。例如：內(nèi)燃機(jī)中的曲軸。
5.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖所示為一齒輪減速器中的的高速軸。軸上與軸承配合的部份稱為軸頸，與傳動(dòng)零件配合的部份稱為軸頭，連接軸頸與軸頭的非配合部份稱為軸身，起定位作用的階梯軸上截面變化的部分稱為軸肩。
軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求有：
（1）、便于軸上零件的裝配
軸的結(jié)構(gòu)外形主要取決于軸在箱體上的安裝位置及形式，軸上零件的布置和固定方式，受力情況和加工工藝等。為了便于軸上零件的裝拆，將軸制成階梯軸，中間直徑最大，向兩端逐漸直徑減小。近似為等強(qiáng)度軸。
（2）、保證軸上零件的準(zhǔn)確定位和可靠固定
軸上零件的軸向定位方法主要有：軸肩定位、套筒定位、圓螺母定位、軸端擋圈定位和軸承端蓋定位。
1）軸向定位的固定
① 軸肩或軸環(huán)：如教材圖10-7所示。軸肩定位是最方便可靠的定位方法，但采用軸肩定位會(huì)使軸的直徑加大，而且軸肩處由于軸徑的突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此，多用于軸向力較大的場(chǎng)合。定位軸肩的高度h=(0.07—0.1)d，d為與零件相配處的軸徑尺寸。要求r軸
óca
所以軸安全。
第6章 聯(lián)軸器的選擇
6.1聯(lián)軸器的功用
聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來(lái)并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過(guò)載安全保護(hù)作用。
6.2聯(lián)軸器的類型特點(diǎn)
剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。
撓性聯(lián)軸器：具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，最大量隨型號(hào)不同而異。
無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器 承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場(chǎng)合。
非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器 在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時(shí)有很好的緩沖減震性能；但由于非金屬（橡膠、尼龍等）彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫，故適用于高速、輕載和常溫的場(chǎng)合
金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器 除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場(chǎng)合。
安全聯(lián)軸器：在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是，存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)（如銷釘可動(dòng)聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過(guò)事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。
起動(dòng)安全聯(lián)軸器：除了具有過(guò)載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。
6.3 聯(lián)軸器的選用
聯(lián)軸器選擇原則：
轉(zhuǎn)矩T： T↑，選剛性聯(lián)軸器、無(wú)彈性元件或有金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器； T有沖擊振動(dòng)，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器；
轉(zhuǎn)速n：n↑，非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器；
對(duì)中性：對(duì)中性好選剛性聯(lián)軸器，需補(bǔ)償時(shí)選撓性聯(lián)軸器；
裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動(dòng)的聯(lián)軸器；
環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器；
成本：同等條件下，盡量選擇價(jià)格低，維護(hù)簡(jiǎn)單的聯(lián)軸器；
6.4 聯(lián)軸器材料
半聯(lián)軸器的材料常用45、20Cr鋼，也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼，用鋁合金鑄成。用單排鏈時(shí)，滾子和套筒受力，銷軸只起聯(lián)接作用，結(jié)構(gòu)可靠性好；用雙排鏈時(shí)，銷軸受剪力，承受沖擊能力較差，銷軸與外鏈板之間的過(guò)盈配合容易松動(dòng)。在高速輕載場(chǎng)合，宜選用較小鏈節(jié)距的鏈條，重量輕，離心力?。辉诘退僦剌d場(chǎng)合，宜選用較大鏈節(jié)距的鏈條，以便加大承載面積。鏈輪齒數(shù)一般為12~22。為避免過(guò)渡鏈節(jié)，宜取偶數(shù)。
本機(jī)構(gòu)查GB4323-84，選用TL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其尺寸參數(shù)如表所示，
型號(hào)
公稱轉(zhuǎn)矩N.m
軸孔直徑
軸孔長(zhǎng)度L、L1
D
S
A
D0
B
質(zhì)量
Y,J,J1,Z
Kg
?
?
d1，d2，dz
L、L1
Tl
TLL
TL1
-
6.3
9-14
14-32
71
3
18
-
-
1.16
-
TL2
-
16
12-19
20-42
80
3
18
-
-
1.64
-
TL3
-
31.5
16-22
30-52
95
4
35
-
-
2.2
-
TL4
-
63
20-28
38-62
106
4
35
-
-
3.2
-
TL5
TLL1
125
25-35
44-82
130
5
45
200
85
8.36
8.3
TL6
TLL2
250
32-42
60-112
160
5
45
250
105
10.36
15.3
TL7
TLL3
500
40-48
84-112
190
5
45
315
132
15.7
30.0
TL8
TLL4
710
45-63
84-142
224
6
65
315
132
25.4
39.6
TL9
TLL5
1000
50-71
84-142
250
6
65
315
168
31
47.0
TL10
TLL6
2000
60-95
107-172
315
8
80
400
168
65.9
92.6
TL11
TLL7
4000
80-110
132-212
400
10
100
500
210
122.6
172.3
TL12
TLL8
8000
100-130
167-252
475
12
130
500/630
210/265
218.4
304.3
TL13
TLL9
16000
120-170
167-302
600
14
180
710
298
425.8
576.8
T=T0=31.236N.M
取KA=1.7則
TCA=KA*T=1.7*31.236N*M=53.1N*M
許用轉(zhuǎn)距：63N*M
許用最大轉(zhuǎn)速：5700r/min
軸徑：20-80mm
第7章 圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
齒輪傳動(dòng)的適用范圍很廣，傳遞功率可高達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度可達(dá)150m／s(最高300m／s)，直徑能做到10m以上，單級(jí)傳動(dòng)比可達(dá)8或更大，因此在機(jī)器中應(yīng)用很廣。
7.1 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)與分類
和其他機(jī)械傳動(dòng)比較，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)；傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊；功率和速度適用范圍很廣等。缺點(diǎn)是：齒輪制造需專用機(jī)床和設(shè)備，成本較高；精度低時(shí)，振動(dòng)和噪聲較大；不宜用于軸間距離大的傳動(dòng)等。
按軸的布置方式分： 平行軸傳動(dòng)，交叉軸傳動(dòng)，交錯(cuò)軸傳動(dòng)
按齒線相對(duì)于齒輪母線方向分：直齒，斜齒，人宇齒，曲線齒
按齒輪傳動(dòng)工作條件分： 閉式傳動(dòng)，形式傳動(dòng)，半形式傳動(dòng)
按齒廓曲線分： 漸開(kāi)線齒，擺線齒，圓弧齒
按齒面硬度分： 軟齒面(≤350佃)，硬齒面(>350佃)
?
7.2 ?齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)與基本要求
齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足兩項(xiàng)基本要求:1)傳動(dòng)平穩(wěn);2)承載能力高。
在齒輪設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和科研中，有關(guān)齒廓曲線、齒輪強(qiáng)度、制造精度、加工方法以及熱理工藝等，基本上都是圍繞這兩個(gè)基本要求進(jìn)行的。
7.2.1主要參數(shù)
——基本齒廓。漸開(kāi)線齒輪輪齒的基本齒廓及其基本參數(shù)見(jiàn)表12．2或查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。
——模數(shù)。為了減少齒輪刀具種數(shù)，規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見(jiàn)表12．3或查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。
——中心距。薦用的中心距系列見(jiàn)表12，4或查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。
——傳動(dòng)比i、齒數(shù)比u。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速nl與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2之比稱為傳動(dòng)比i。大齒輪的齒數(shù)z2與小齒輪齒數(shù)z1之比稱為齒數(shù)比u。
減速傳動(dòng)時(shí)，u=i；增速傳動(dòng)u=1/i 。
——標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m：
①斜齒輪及人宇齒輪取法向模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，錐齒輪取大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
②標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)先采用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。
——變位系數(shù)。刀具從切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置移動(dòng)某一徑向距離(通稱變位量)后切制的齒輪，
稱為徑向變位系數(shù)。刀具變位量用xm表示，x稱為變位系數(shù)。刀具向齒輪中心移動(dòng)，x為負(fù)值，反之為正值。隨著x的改變，輪齒形狀也改變，因而可使?jié)u開(kāi)線上的不同部分作為工作齒廓，以改善嚙合性質(zhì)。 ，
由變位齒輪所組成的齒輪傳動(dòng)，若兩輪變位系數(shù)的絕對(duì)值相等，但一為正值，另一為負(fù)值，即x1=-x2稱為“高度變位”，此時(shí)，傳動(dòng)的嚙合角等于分度圓壓力角，分度圓和節(jié)圓重合，中心距等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)中心距，只是齒頂高和齒根高有所變化。
若x1=-x2；x1+x2≠0，這種齒輪傳動(dòng)稱為角度變位齒輪傳動(dòng)。此時(shí)，嚙合角將不等于分度圓壓力角，分度圓和節(jié)圓不再重合。
7.2.2 精度等級(jí)的選擇
在漸開(kāi)線圓柱齒輪和錐齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)(GBl0095—-88和GBll365—89)中，規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，按精度高低依次為1—12級(jí)，根據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性的要求不同，每個(gè)精度等級(jí)的各項(xiàng)公差相應(yīng)分成三個(gè)組：第工公差組、第Ⅱ公差組和第Ⅲ公差組。
7.2.3 齒輪傳動(dòng)的失效形式
齒輪傳動(dòng)的失效形式主要有輪齒折斷和齒面損傷兩類。齒面損傷又有齒面接觸疲勞磨
損(點(diǎn)蝕)、膠合、磨粒磨損和塑性流動(dòng)等。
減速器中齒輪分布如圖所示，齒輪的傳動(dòng)形式一般有：
1） 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式作齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，不按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式計(jì)算，也無(wú)需用齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，將計(jì)算所得模數(shù)加大10%-15%（考慮磨損影響。傳遞動(dòng)力的齒輪模數(shù)一般不小于1.5-2mm（以防意外斷齒）。
2） 閉式齒輪傳動(dòng)：方法一軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)，接觸疲勞點(diǎn)蝕是主要失效形式，計(jì)算時(shí)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式求出小齒輪直徑d1和接觸齒寬b，再用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)計(jì)算時(shí)先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式求出模數(shù)m和接觸齒寬b，再用齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。
方法二 不論軟硬齒面都分別按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式求出模數(shù)m,按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式求出小齒輪分度圓直徑d1，再按d1=mZ1調(diào)整齒數(shù)Z1。與方法一相比，這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既剛好滿足接觸疲勞強(qiáng)度，又剛好滿足彎曲疲勞強(qiáng)度，所以結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
7.3齒輪參數(shù)計(jì)算
材料選擇：小齒輪40C r（調(diào)質(zhì)）硬度280HBs
大齒輪45#鋼（調(diào)質(zhì)）硬度240HBs；（硬度差40HBs）材料選擇：
運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器速度不高，故選用6級(jí)和7級(jí)精度（GB10095-88）
選擇初選螺旋角β=14度，取Z1=21，Z2=4*21=84
高速級(jí)斜齒輪、圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）選擇精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS；
減速器一般選用7級(jí)精度（GB10095-88）
選擇z1=20，由z2= i高z1=53.45，圓整z2=54
則 i高= z2/z1=54/20=2.7
Δi=%=1%＜±2.5%，u=2.7
i高= i高’=2.7
選取螺旋角，初選螺旋角β=14°
（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（以下公式、表、圖均出自《機(jī)械設(shè)計(jì)》）
d1t≥
① 試選載荷系數(shù)kt=1.6
② 查閱資料可得，選取區(qū)域系數(shù)zH=2.433
③ 查閱資料可得，=0.78, =0.87,
則：=+=0.78+0.87=1.65
④ 查閱資料可得，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=560Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=531Mpa
⑤ 查閱資料可得，選取持寬系數(shù)=1
⑥ 查閱資料可得，材料的彈性影響系數(shù)zE=200Mpa
⑦ 查閱資料可得，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
N1=60·nⅢJLh=60×1420×1×(1×8×300×10)=2.045×1010
N2=N1/μ=2.045×1010/2.7=7.574×109
⑧ 查閱資料可得，接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)kHN1=1，kHN2=1.11
⑨ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)s=1（《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》）
==1×560＝560 Mpa
==1.11×531＝589.4 Mpa
（3）計(jì)算小齒輪分度圓直徑dt
=(+)/2=(560+589.4)/2=574.7 Mpa
① d1t==29mm
② 計(jì)算圓周速度
v===2.1 m/s
③ 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
b=φdd1t=1×29=29mm
mnt=
h=2.25mnt=2.25×1.34=3.28mm
b/h=29/3.28=8.84
④ 計(jì)算縱向重合度
=0.318×1×21×=1.665
⑤ 計(jì)算載荷系數(shù)k
查閱資料可得，kA=1
根據(jù)v=3 m/s，7級(jí)精度，查閱資料可得，kv=1.15
查閱資料可得，kHβ的計(jì)算公式
kHβ=1.15+0.18(1+0.6φd2)φd2+0.31×10－3×b
=1.15+0.18(1+0.6) +0.31×10－3×29
=1.447
查閱資料可得，kFβ=1.31
查閱資料可得，kHα= kFα=1.4
載荷系數(shù)k=kAkv kHβkHα=1×1.4×1.447×1.4=2.31
⑥ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，
d1=d1t=29=32.77mm
⑦ 計(jì)算模數(shù)mn
mn=
（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
mn≥
確定計(jì)算參數(shù)
① 計(jì)算載荷系數(shù)
k=kAkv kFαkFβ=1×1.14×1.4×1.31=2.09
② 根據(jù)縱向重合度εβ＝1.665，查閱資料可得，螺旋角影響系數(shù)
Yβ=0.90
③ 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
zr1===22.5
zr2===86.59
④ 查取齒形系數(shù)，
由資料可得，YFa1=2.724，YFa2=2.284
⑤ 查取應(yīng)力校正系數(shù)，Ysa1=1.568，Ysa2=1.727
⑥ 查閱資料可得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度=560Mpa，大齒輪的彎曲疲勞極限=531Mpa
⑦ 查閱資料可得，彎曲疲勞壽命系數(shù)，KFN1=0.83，KFN2=0.87
⑧ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)s＝1.4，
===332 Mpa
===330Mpa
⑨ 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較
==0.01286
==0.01195
大齒輪的數(shù)值大。
設(shè)計(jì)計(jì)算
mn≥=1.1mm
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，mn＝2，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=29
z1===20
取z1=20，則z2=uz1=2.9×27=78.3，圓整取z2=79。
（4）幾何尺寸計(jì)算
① 計(jì)算中心矩
a===102.3mm
圓整中心矩 a=120mm
② 按圓整中心矩修正螺旋角
β=arccos= arccos=14.36°
因β值改變不多，故參數(shù)、、zH等不必修正。
③ 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
d1===45.42mm
d2===162.89mm
④ 計(jì)算齒輪寬度
b==1×29=29mm
圓整后取 B2=36mm，B1=45mm
低速級(jí)斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
① 材料及熱處理仍按高速級(jí)的選取
② 精度選7級(jí)精度
③ 選小齒輪齒數(shù)z1=18，由i低=3.842，則z2= z1i低＝3.842×18=69.158，圓整為z2=70
i低′=70/18=3.89，Δi=×100%=±2.5%，μ=3.742
i高=3.84
④ 選取螺旋角，初選螺旋角β＝14°
（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
（a） d1t≥
① 試選載荷系數(shù)：kt=1.6
② 查閱資料可得，選取區(qū)域系數(shù)zH=2.433
③ 查閱資料可得：
則
④ 查閱資料可得，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：。
⑤ 查閱資料可得選取齒輪系數(shù)：
⑥ 查閱資料可得材料的彈性影響系數(shù)：
⑦ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
⑧ 查閱資料可得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.93，KHN2＝0.96
⑨ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取決效概率為1％，安全系數(shù)S=L（《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》）
計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t
①
② 計(jì)算圓周速度
③ 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
h＝2.25 mnt＝2.25×2.048＝4.608mm
④ 計(jì)算縱向重合度
⑤ 計(jì)算載荷系數(shù)k
查閱資料可得KA＝1
根據(jù)級(jí)精度，查閱資料可得動(dòng)載系數(shù)Kv＝1.05，查閱資料可得的計(jì)算公式：
＝1.15+0.18（1+0.6）+0.31×10-3×38
＝1.43
查閱資料可得 =1.32
查閱資料可得
載荷系數(shù)：
⑥ 實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，查閱資料可得
⑦ 計(jì)算模數(shù)mn
（2）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，
確定計(jì)算參數(shù)
① 計(jì)算載荷系數(shù)
② 根據(jù)縱向重合度＝1.506，查閱資料可得螺旋角影響系數(shù)＝0.88。
③ 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
④ 直取齒形系數(shù)（插值法）
查閱資料可得 ＝2.768；＝2.225
⑤ 查取校正系數(shù)
查閱資料可得 ＝1.558；＝1.765
⑥ 查閱資料可得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限
⑦ 查閱資料可得彎曲疲勞壽命系數(shù)：＝0.91；＝0.94
⑧ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)：S=1.4，
⑨ 計(jì)算大小齒輪的并加以比較
大齒輪的數(shù)值大
（3）設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn＝2，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要，接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1＝40mm，則由：
圓整Z3＝23
圓整Z4＝87
（4）幾何尺寸計(jì)算
① 計(jì)算中心距
圓整中心矩a＝122mm
② 按圓整后的中心距修正螺旋角
因β值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。
③ 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑
④ 計(jì)算齒輪寬度
圓整后?。築4=45mm；B3＝50mm
高速級(jí)齒輪傳動(dòng)
； ； ； Xn＝0；
；
；
；
；
；
；
；
；
低速轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)
； ； ； ；
；
；
第8章 軸承的設(shè)計(jì)及校核
8.1軸承種類的選擇
查《機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 吳宗澤 羅圣國(guó) 主編 高等教育出版社出版P62 滾動(dòng)軸承由于采用兩端固定，采用深溝球軸承。型號(hào)為6303和6300。
8.2深溝球軸承結(jié)構(gòu)
深溝球軸承一般由一對(duì)套圈，一組保持架，一組鋼球組成。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，是生產(chǎn)最普遍，應(yīng)用最廣泛的一類軸承。
該類軸承主要用來(lái)承受徑向負(fù)荷，但也可承受一定量的任一方向的軸向負(fù)荷。當(dāng)在一定范圍內(nèi)，加大軸承的徑向游隙，此種軸承具有角接觸軸承的性質(zhì)，還可以承受較大的軸向負(fù)荷。
深溝球軸承裝在軸上以后，可使軸或外殼的軸向位移限制在軸承的徑向游隙范圍內(nèi)。同時(shí)，當(dāng)外殼孔和軸（或外圈對(duì)內(nèi)圈）相對(duì)有傾斜時(shí)，（不超過(guò)8~—16~根據(jù)游隙確定）仍然可以正常地工作，然而，既有傾斜存在，就必然要降低軸承的使用壽命。
深溝球軸承與其它類型相同尺寸的軸承相比，摩擦損失最小，極限轉(zhuǎn)速較高。在轉(zhuǎn)速較高不宜采用推力球軸承的情況下，可用此類軸承承受純軸向負(fù)荷。如若提高其制造精度，并采用膠木、青銅、硬鋁等材質(zhì)的實(shí)體保持架，其轉(zhuǎn)速還可提高。
型號(hào)
內(nèi)徑d
外徑D
寬度B
倒角r
額定負(fù)荷kN
鋼球
極限轉(zhuǎn)速rpm
重? 量
kg
mm
inch
mm
inch
mm
inch
mm
inch
動(dòng)態(tài)
靜態(tài)
數(shù)量
大小
油脂
油
635
5
.1969
19
.7840
6
.2362
0.3
.012
2.34
0.885
9
2.381
34000
40000
0.008
6300
10
.3937
35
1.3780
11
.4331
0.6
.024
8.20
3.50
7
6.350
15000
21000
0.053
6301