干粉压片机机械传动系统设计与分析 第4页
机械原理及机械设计课程设计
齿根弯曲强度校核满足要求。
2低速级圆柱齿轮
1）选材料及热处理
小齿轮 45号钢 调质260HBS （[1] P207 图10-21(d)）
（[1] P204 图10-20(c)）
大齿轮 45号钢 调质220HBS 9[1] P189 图10-21(c)）
（[1] P204 图10-20(b)）
( 啮合齿轮的材料有一定的硬度差，可防止胶合)
2）按齿面接触疲劳强度计算
试算 设计式： （[1] P216 式 10-21）
其中: 使用系数─ （[1] P190 表10-2）
动载系数─ （[1] P 192 图10-8 ）
齿间载荷分配系数─ （[1] P193 表10-3 ）
齿向载荷分布系数─ （[1]P193 表10-3 ）
弹性影响系数 （[1] P198 表10-30 ）
区域系数 （[1] P215图10-30）
①确定齿轮的许用应力
（[1] P202 式10-12）
式中：S——疲劳强度安全系数
——寿命系数 （[1] P202 图10-18）
N1＝60×88×24×300×10＝3.8016×108
②齿数和齿宽系数
5 （[1] P201表10-7 ）
初定
③小齿轮所需传递的扭矩
由前面计算知T1＝421322
④初定主要参数和尺寸
齿数
模数，中心距、螺旋角
取标准有
取整有
修正 值
分度圆的直径和齿宽
取整有
考虑到制造和安装误差，小齿轮的直径应比大齿轮的直径大5-10mm
圆周速度和精度等级
选8级精度
精确计算齿面接触疲劳强度
较核式：
式中:使用系数─ （P190 10-2）
动载系数─
齿间载荷分配系数─ =1.80
齿向载荷分布系─
校验结果：齿面接触强度符合要求，且安全余量小于 上述的主要参数不必调整。
3）校核齿根弯曲疲劳强度
校核式：
（[1] P202 图10-18）
（[2] P202 图10-20）
其中 （P193 10-3）
（P193 10-3）
根据当量齿数，按线形差值法有：
齿形系数 （P197 表10-5）
应力校正系数 （P197 表10-5）
故齿根弯曲疲劳强度足够
4）输出齿轮啮合尺寸及其偏差的确定
=3×125×sin0.01256＝0.0822
法向模数： ;
螺旋角： ；
螺旋方向：左旋;
径向变位系数：0
法向齿高：由当量齿数
查得
取整有
七、 轴的结构设计及连轴器的选择
1、输入轴的结构设计
1）初估轴径
轴的直径 （[1]P362 式15-2)
其中
轴的材料为45号钢时 =126-103 （[1]P362 表15-3）
这里取 =112
对于直径小于 的轴，有一个键槽时，轴径增大 ，
这里取 。
输入轴
取d＝40mm
2）选择联轴器
输入轴半联轴器
①计算转矩
其中 为工作情况系数，这里取 （[1]P343 表14-1）
②主要参数与尺寸
=
③选择联轴器
为了隔离振动和冲击，根据以上参数，选择Y型HL3弹性柱销联轴器。查手册有：
（[2] P94表8-7）
④写出标记:HL3联轴器 GB5014-85 （[2] P94表8-7）
3）选择轴承
轴承选择30209型圆锥滚子轴承
主要参数：
C＝16mm （[2] P72 表6-7）
标记：轴承 30209 GB/T 297-94
4 )初步设计轴的结构
根据轴向定位的要求确定各轴段的直径和长度
①轴段I-II通过联轴器直接与电动机连接。根据轴段I-II的最小直径 ，联轴器的标准取轴段I-II的直径为 ，为了保证轴端的挡圈只压在半联轴器上不压在轴的端面上，轴段I-II应该比半联轴器的长度短2-3mm.故轴段I-II的长度
②为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段I-II的右端需制出一个轴肩，轴肩高应为2-4mm,故轴段II-III的直径 。轴承端盖的总宽度为 ，根据轴承的装拆及便于对轴添加润滑油的要求，取端盖的外端面与半联轴器的左端面之间的距离 ，所以轴段I-II的长度 。
③轴段III-IV用来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承30209，确定轴段III-IV的直径为 。查表有轴承的宽度 。轴承左端依靠轴承端盖，右端依靠轴肩定位，取III-IV的长度 。
④轴段V-VI用来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承30209，确定轴段V-VI的直径为 。轴承左端依靠轴肩定位，右端依靠套筒定位，查表有轴承的宽度 ，轴段V-VI的长度 。
⑤轴段VI-VII用来装高速级圆锥齿轮，取 ，根据设计要求圆锥齿轮的宽度 ，，因此段轴上由一小段挡油环的长度，因而取此段长度为39mm
⑥轴段IV- V具有定位轴承的功能，查表有圆锥滚子轴承30209的安装尺寸 （[2] P72表6-7），确定)轴段IV- V的直径 。 为了使轴V的长度 。
2、轴Ⅱ的结构设计
（1）初估轴径
轴的直径 （[1]P362 式15-2)