齒輪傳動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　汽車已經(jīng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，正逐漸成為了人們出行不可或缺的交通工具，讓有車人能更方便的用車并對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)，了解汽車顯極為重要了，要了解汽車首先就得了解汽車的構(gòu)件。其中齒輪在機(jī)械工程領(lǐng)域里是應(yīng)用非常廣泛的一類零件，是各種車內(nèi)是不可缺少的零件，無(wú)論在車還是機(jī)器中，起著非常重要的作用。</p><p>　　設(shè)計(jì)齒輪

2、傳動(dòng)一般已知：傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作機(jī)和原動(dòng)機(jī)的工作特性：外廓尺寸，中心距限制，使用壽命，可靠性要求，維修條件等。設(shè)計(jì)要求：確定齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)、幾何尺寸、齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)，最后給出工作圖。</p><p>　　制造齒輪的材料及其熱處理方法對(duì)齒輪傳動(dòng)的承載能力影響極大。只有正確的選擇齒輪材料及其熱處理方法，才能保證設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)滿足使用要求。常用的齒輪材料是鋼，其次是鑄鐵。有時(shí)也采用非金屬材料。<

3、;/p><p>　　為了保證齒輪的效率，減小齒輪嚙合處和軸承的摩擦損失，減小磨損，降低噪聲，幫助散熱和防止銹蝕，這就需要潤(rùn)滑。因此，齒輪傳動(dòng)必須經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑，借以保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提高傳遞效率，延長(zhǎng)使用壽命。</p><p>　　在機(jī)械中又一個(gè)起著非凡功用的零件是——軸，它主要是支撐旋轉(zhuǎn)零件，傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。軸在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)盡量避免在某一部位造成應(yīng)力集中現(xiàn)象。</p><p>

4、;　　在設(shè)計(jì)軸時(shí)一般需要已知轉(zhuǎn)速，傳遞功率，齒輪的參數(shù)。選擇軸的材料應(yīng)根據(jù)軸的工作要求，并考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)軸上零件的數(shù)量，工作情況以及裝配情況畫(huà)階梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖。對(duì)設(shè)計(jì)好的軸進(jìn)行校核時(shí)首先要對(duì)軸上傳動(dòng)零件進(jìn)行受力分析對(duì)軸危險(xiǎn)截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。當(dāng)校核不合格時(shí)，還要改變危險(xiǎn)截面的尺寸，進(jìn)而修改軸的結(jié)構(gòu)，直至校核和個(gè)為止。</p><p><b>　　正文</b></p>&

5、lt;p><b>　　一、齒輪的失效形式</b></p><p>　　在研究齒輪強(qiáng)度，進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，必須了解齒輪傳動(dòng)的失效形式，分析產(chǎn)生失效的主要原因，然后確定齒輪強(qiáng)度的計(jì)算方法。</p><p><b>　　1、輪齒折斷：</b></p><p>　　輪齒可簡(jiǎn)化為懸臂梁，受載荷作用后，齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力大，并由

6、齒根圓角和切削刀痕等會(huì)引起應(yīng)力集中，如果彎曲應(yīng)力超過(guò)了齒根彎曲疲勞極限，在多次重復(fù)載荷作用下，齒跟處會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，這種折斷為疲勞折斷。當(dāng)輪齒受到意外的沖擊和短時(shí)過(guò)載時(shí)，往往會(huì)發(fā)生突然折段，稱為過(guò)載折斷。在輪齒材料較脆和模數(shù)較小時(shí)容易發(fā)生。為防止輪齒彎曲疲勞折斷，應(yīng)對(duì)輪齒進(jìn)行彎曲疲勞計(jì)算。此外，采用增大齒根過(guò)渡圓半徑、提高齒面加工精度等，也能提高齒輪抗彎曲疲勞能力。</p><p><b>　　2、疲勞

7、點(diǎn)蝕</b></p><p>　　輪齒工作時(shí)，工作表面上的接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化。齒面長(zhǎng)時(shí)間在交變接觸應(yīng)力作用下，可能出現(xiàn)微小的剝落而形成一些疲勞淺坑，稱為疲勞點(diǎn)蝕。疲勞點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。提高齒面硬度，降低齒面粗糙度、采用黏度較大的潤(rùn)滑油以及合理的變位等，都能提高齒面抗疲勞點(diǎn)蝕的能力。</p><p>　　軟齒面（齒面硬度≤350HBS）的閉式齒輪傳動(dòng)常因齒面疲

8、勞點(diǎn)蝕而失效。為防止出現(xiàn)齒面疲勞點(diǎn)蝕，對(duì)閉式齒輪傳動(dòng)，需進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。開(kāi)式傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，一般看不到點(diǎn)蝕現(xiàn)象。</p><p><b>　　3、齒面塑形變形：</b></p><p>　　在重載下，較軟的齒面可能產(chǎn)生局部的塑性變形，使齒面失去正確的齒形。提高齒面硬度，降低工作應(yīng)力，減少載荷集中等，均可防止齒面塑性變形。</p>&l

9、t;p><b>　　4、齒面膠合：</b></p><p>　　高速重載轉(zhuǎn)動(dòng)，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤(rùn)滑失效，使兩齒面金屬直接接觸粘連，當(dāng)兩齒面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋，這種現(xiàn)象稱為齒面嚙合。低速重載中，由于齒面間的潤(rùn)滑油膜不易形成也可以產(chǎn)生膠合破壞。</p><p>　　提高齒面硬度和減小表面粗糙度能增強(qiáng)抗膠合能力，對(duì)于低速傳動(dòng)采用黏

10、度較大的潤(rùn)滑油，對(duì)于高速傳動(dòng)采用含抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油也很有效。</p><p><b>　　二、計(jì)算準(zhǔn)則</b></p><p>　　關(guān)于齒面膠合，我國(guó)已制定出漸開(kāi)線圓柱齒輪膠合承載能力計(jì)算方法（GB6413─86），在設(shè)計(jì)高速重載齒輪傳動(dòng)時(shí)，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)、發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)等應(yīng)作膠合計(jì)算。在工程中設(shè)計(jì)一般齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)GB/T3480─1997進(jìn)行齒面接觸疲勞

11、強(qiáng)度和輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。當(dāng)齒輪工作可能出現(xiàn)短時(shí)間、少次數(shù)（N0<103）的重載荷和重復(fù)性中等沖擊時(shí)、應(yīng)對(duì)輪齒進(jìn)行靜強(qiáng)度核算。</p><p>　　在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。但對(duì)齒面硬度很高，齒心強(qiáng)度又低的齒輪，如20鋼、20Cr鋼經(jīng)滲碳淬火后心部強(qiáng)度不足或材質(zhì)較脆，如鑄鐵齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。如果兩輪均為硬齒面，且硬度基本相同時(shí)，則可視實(shí)際情況而定。但閉式齒輪傳

12、動(dòng)以接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，就應(yīng)以彎曲疲勞強(qiáng)度校核。反之亦然，不能省略。</p><p>　　開(kāi)式傳動(dòng)的主要失效形式為齒面磨粒磨損和輪齒彎曲疲勞折斷，由于目前沒(méi)有完善的抗磨損計(jì)算方法，通常只進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。為了補(bǔ)償輪齒因磨損而產(chǎn)生的影響，可考慮適當(dāng)加大模數(shù)。</p><p>　　對(duì)于齒輪的輪圈、輪輻、輪轂等部位的尺寸，通常僅作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。</p><p&g

13、t;　　三、齒輪材料及熱處理</p><p>　　由齒輪的失效形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合、及抗塑性變形得能力，而齒根要具有較高的抗折斷的能力。因此，對(duì)齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。</p><p>　　對(duì)于直徑較大或形狀復(fù)雜的齒輪毛坯，可采用鑄造方法制成鑄鋼毛坯。</p><p>　　鋼制齒輪常用的熱處理方法如

14、下：</p><p><b>　　滲碳淬火：</b></p><p>　　將碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%～0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，如20鋼，20Cr等進(jìn)行滲碳淬火，齒面硬度可達(dá)56～62HRC，齒面接觸強(qiáng)度高，耐磨性好，齒心部保持較高的韌性，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動(dòng)。通常滲碳淬火后而磨齒。</p><p><b>　　調(diào)質(zhì)：&

15、lt;/b></p><p>　　調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45鋼，40Cr等。調(diào)質(zhì)后齒面硬度為220～260HBS。對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求高而齒面硬度要求不高的齒輪，可用調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　　表面淬火：</b></p><p>　　用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45鋼、40Cr等。表面淬火后輪齒變形不大，齒面硬度達(dá)52～5

16、6HRC。由于接觸強(qiáng)度高，齒心有較高的韌性，能承受一定沖擊載荷。</p><p><b>　　正火：</b></p><p>　　正火處理能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶、改善力學(xué)性能和切削性能。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。</p><p><b>　　滲氮：</b></p>

17、<p>　　滲氮是一種化學(xué)熱處理。滲氮后不再進(jìn)行其他熱處理，齒面硬度可達(dá)60-62HRC,因滲氮處理溫度降低，齒的變形小，故適用于難于磨齒的場(chǎng)合，例如內(nèi)齒輪。常用的滲氮鋼為38CrMoALA。</p><p><b>　　四、參數(shù)的選擇</b></p><p>　　1、小齒輪齒數(shù)Z1選擇:</p><p>　　若保持齒輪傳動(dòng)的中心距a

18、不變，增加齒數(shù)，除能增大重合度，改善傳動(dòng)的</p><p>　　平穩(wěn)性外，還可以減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費(fèi)用。</p><p>　　另外降低齒高還能減小滑動(dòng)速度，減少磨損及減小膠合的可能性但模數(shù)小了，齒</p><p>　　厚隨之減薄，則要降低輪齒的彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　閉式齒輪傳動(dòng)一般傳速較高，為了提高傳動(dòng)

19、的平穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)以齒數(shù)</p><p>　　多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為Z1＝20～40。</p><p>　　開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使輪齒不致過(guò)小故</p><p>　　小齒輪不宜選用過(guò)多的齒數(shù)一般可取為Z1=17～20。</p><p>　　為使輪齒免于根切，對(duì)于a=20º的標(biāo)準(zhǔn)有齒圓柱齒輪，

20、應(yīng)取Z1≥17。</p><p>　　2、齒寬系數(shù)Φd的選擇：</p><p>　　由齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式可知，輪齒愈寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜為</p><p>　　窄；但增大齒寬又會(huì)使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應(yīng)取得適當(dāng)。</p><p>　　圓柱齒輪齒數(shù)寬系數(shù)Φd的薦用值列于表10－8</p><p&

21、gt;<b>　　圓柱齒輪的齒寬系數(shù)</b></p><p>　　圓柱齒輪的計(jì)算齒寬b=Φd*d1，并加以圓整，為防止兩齒輪因裝配后軸向稍有錯(cuò)位而導(dǎo)致嚙合齒寬減小，常把小齒輪的齒寬在計(jì)算齒寬b的基礎(chǔ)上人為地</p><p>　　加寬約5～10mm.</p><p><b>　　3、模數(shù)的選擇：</b></p>

22、<p>　　在滿足輪齒抗彎曲疲勞強(qiáng)度的條件下，盡可能取小模數(shù)，但為了避免意外斷</p><p>　　齒m≥1.5～2mm。</p><p><b>　　4、對(duì)修正載荷：</b></p><p>　　修正計(jì)算應(yīng)力、修正許用應(yīng)力的系數(shù)和疲勞極限等數(shù)據(jù)，如上述圖表或給定值不能滿足需要，應(yīng)查閱GB/T3480-1997進(jìn)行確定。對(duì)高精度齒輪

23、傳動(dòng)設(shè)計(jì)更應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確程度。</p><p><b>　　5、設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　　根據(jù)圓柱齒輪設(shè)計(jì)方法，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，按以下步驟進(jìn)行。</p><p>　　1）選擇齒輪材料、熱處理及精度等級(jí)：</p><p>　　齒輪材料及熱處理方法的選擇可參考表10-1。齒輪傳動(dòng)精度

24、等級(jí)可參考表10-3選定。注意不要無(wú)充分的技術(shù)理由而隨意提高齒輪精度，否則將提高成本。</p><p><b>　　2）承載能力計(jì)算：</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)承載能力計(jì)算應(yīng)根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則進(jìn)行。對(duì)軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力主要由齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件所決定。設(shè)計(jì)步驟為：</p><p>　　合理選著齒輪參數(shù)，按式（10-7）算出

25、齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m.齒輪參數(shù)，按式（10-7）算出齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m.</p><p>　　應(yīng)用式（10-12）校核設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度。對(duì)開(kāi)式和鑄鐵齒輪傳動(dòng)，不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕失效，不需要再校核其齒面接觸疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　當(dāng)用設(shè)計(jì)公式計(jì)算齒輪的分度圓直徑d1時(shí)，動(dòng)載系數(shù)Kv、齒間載荷分配系數(shù)Ka及齒向載荷分布系數(shù)KB不能確定，此時(shí)可試選一載荷系數(shù)Kc(如Kc=1.2～1.

26、4 )，算出來(lái)的分度圓值也是一個(gè)試算值d1c ，然后按d1c 值計(jì)算齒輪圓周速度，查取動(dòng)載系數(shù)Kv、齒間載荷分布系數(shù)Ka及齒向載荷分布系數(shù)KB ,計(jì)算載荷系數(shù)K。若算得的k值與試選的Kc值差不多，就不必修改計(jì)算；若相差較大，應(yīng)按下式校正試算所得分度圓直徑dc</p><p>　　4) 計(jì)算齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　5）確定齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 </p><p>

27、　　6）繪制齒輪的工作圖</p><p><b>　　五、 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)計(jì)單級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器的齒輪傳動(dòng)，已知條件為：傳動(dòng)功率p=10KW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=950r/min ，傳動(dòng)比i =1.5,載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，預(yù)期使用壽命為10年，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。 </p><p>　　減速器應(yīng)是閉式傳動(dòng)，通常采用軟齒面

28、鋼制齒輪。根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，確定齒輪傳動(dòng)的參數(shù)、尺寸，然后驗(yàn)算齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　1、選擇材料、熱處理方法及精度等級(jí)</p><p>　?。?）齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度：由表10-1，表10-2得：</p><p>　　小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度229～286HBS；</p><p>

29、　　大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度162～217HBS；</p><p><b>　　（2）精度等級(jí)：</b></p><p>　　減速器為一般齒輪傳動(dòng)，估計(jì)圓周速度不大于6m/s ，由表10-3，初選8級(jí)精度。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=i*Z1=36</p><p>　　

30、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪</p><p>　　由于是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力應(yīng)由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度決定。</p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各參數(shù)取值</p><p>　　1）試選載荷系數(shù)Kc=1.3。</p><p>　　2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T1=9.55*106*P1/n1&

31、lt;/p><p>　　=9550000*10/950</p><p>　　=100526.3N*mm</p><p>　　3）由表10-8選取齒寬系數(shù)Φd=1.2</p><p>　　4）由表10-10查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8取ZB=ZD=1，ZH=2.5，Z=0.9</p><p>　　5）由圖10-11

32、C按齒面硬度中間值220HBS查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限óHlim=560N/mm²</p><p>　　由圖10-11b按齒面硬度中間值190HBS查得大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限óHlim=400N/mm²6）</p><p>　　6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1=60n1jlh=60*950*1*(10*300*

33、8)</p><p>　　=1.368*109 </p><p>　　N2=N1/i=1.32*109/1.5</p><p><b>　　=9.12*108</b></p><p>　　7)由圖10-12查得接觸疲勞壽命系數(shù)ZNT1=0.91，ZNT2=0.93；由表10-11得</p><p&g

34、t;　　ZL*ZV*ZR =0.85；取ZW1=1.13；ZW2=1.16；ZX1=ZX2=1。</p><p>　　8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)有表10-9取SHmin= 1,由式（10-14）得：</p><p>　　ÓHP1=0.91*1.13*0.85*1*560/1=489.5N/mm²<

35、;/p><p>　　ÓHP2=0.93*1.16*0.85*1*400/1=366.8 N/mm</p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1c ,代入ÓHP中較小的值</p><p>　　d1≥³√2*1.3*100526.3/1.2*2.5

36、/1.5*(1*2.5*189.8*0.9²/366.8)</p><p><b>　　=76.5m</b></p><p><b>　　2）計(jì)算圓周速度 </b></p><p>　　V=3.14*76.5*950/60/1000</p><p>　　=3.14*76.5*950/600

37、00=3.8m/s</p><p><b>　　故選8級(jí)精度合適。</b></p><p>　　b= Φd*d1c=1.2*76.5=91.8m</p><p>　　計(jì)算齒寬和齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù)：mc=d1c/Z1= 76.5/24=3.19</p><p>　　齒高：h=2

38、.25m`=2.25*3.19=7.17</p><p>　　b/h=91.8/7.17=12.8</p><p><b>　　5)計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　由表10-4查得使用系數(shù)KA=1。</p><p>　　根據(jù)v=3.8m/s ,8級(jí)精度，由圖10-3查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.15;直齒輪，因?yàn)?lt

39、;/p><p>　　Ka*Ft/b﹤100N/mm ,由表10-5查得KHa=KFa=1.2。</p><p>　　由表10-6查得KHB=1.345</p><p>　　故載荷系數(shù)K=KA KV KHa KHB=1*1.15*1.2*1.345=1.856</p><p>　　6)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 ，由式（10-15）得：&l

40、t;/p><p>　　d1=76.5*³√1.856/1.3</p><p><b>　　=86.1m</b></p><p>　　7)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/Z1=86.10/4=3.59m</p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)第一系列中的值m=4</p><p>　　3、輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度較核&l

41、t;/p><p>　?。?）由圖10-8b按齒面硬度取值為190HBS查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：</p><p>　　ÓFlim2=155N/mm² ,小齒輪ÓFlim1=190 N/mm²；</p><p>　　由圖10-9查得彎曲疲勞壽命系數(shù)YNT1=0.88;YNT2=0.9 ,取YST=2 ，Y 與</p>

42、<p>　　rel=1 ,YRrel=0.95 ,Yx=1;</p><p>　?。?）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)：SFmin=1.25</p><p>　　ÓFP1=0.88*190*0.95*2/1.25=254.1 N/mm²</p><p>　　ÓFP2=0.

43、9*150*0.95*2/1.25=212 N/mm²</p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)：KA=1</p><p>　　根據(jù) V=3.14d1*n1/60000</p><p>　　=3.14*2*30*950/60000=2.98m/s </p><p>　　8級(jí)精度，由圖10-3查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.2 ,取KFa=1.2 。&

44、lt;/p><p>　　由表10-6查得KHB=1.35 （b=1.2d1=1.2*2*30=72mm）</p><p>　　由圖10-6查得KFB =1.35.</p><p>　　故載荷系數(shù)：K=KA*KV*KFA*KFB=1*1.2*1.2*1.36=1.958</p><p>　?。?）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)</p>&

45、lt;p>　　由表10-7查得：YFa1=2.65 , YFa2=2.28 , YSa1=1.58 ,YSa2=1.73</p><p><b>　?。?）校核</b></p><p>　　ÓF1=2KT1*YFa1*YFa2/Φd/m³/Z1²</p><p>　　=2*1.958*100526.3/1.2

46、/64/24²*2.65*1.58</p><p>　　=37.3/mm²<ÓFP1</p><p>　　ÓF2=2KT1*YFa2*YFa2/Φd/m³/Z1²</p><p>　　=2*1.958*100526.3/1.2/64/24²*2.28*1.73</p><

47、p>　　=35.1/mm²<ÓFP2</p><p><b>　　抗彎強(qiáng)度足夠。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　1）d1=m*z1=4*24=96mm</p><p>　　d2=m*z2=4*36=144mm<

48、;/p><p>　　2) a=0.5*(d1+d2)=0.5*(96+144)=120mm</p><p>　　3) b=Φd*d1=1.2*96=115.2mm</p><p>　　取b2=115 , b1=b2+(5～10)=115+5=120mm</p><p><b>　　5、驗(yàn)算：</b></p>&

49、lt;p>　　Ft=2T1/d1=2*100526.3/96=2094.3N</p><p>　　KA*Ft/b=2094.3/120=17.5<100N/mm</p><p>　　查表10-5 ，KHa=KFa=1.2 ,合適。</p><p>　　若驗(yàn)算后和與原先查取的數(shù)值相差較大 ，則應(yīng)重新計(jì)算載荷系數(shù)K（用驗(yàn)算后的KHa和KFa） 。</p

50、><p><b>　　六、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是確定軸的外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。影響結(jié)構(gòu)的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的情況具體分析。但軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則上應(yīng)滿足如下要求：軸上零件有準(zhǔn)確的位置和可靠的相對(duì)固定，良好的制造和安裝工藝性，形狀、尺寸應(yīng)有利于減少應(yīng)力集中。</p&g

51、t;<p>　　軸上零件的定位和固定</p><p>　　軸上零件的定位是為了保證傳動(dòng)件在軸上有準(zhǔn)確的安裝位置；固定則是為了保證軸上零件在運(yùn)動(dòng)中保持原位不變。作為軸的具體結(jié)構(gòu)，既起定位作用又起固定作用。常用的形式方法：軸環(huán)、彈性擋圈、套筒、銷、鍵、花鍵、過(guò)盈配合、成形聯(lián)接等等。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)工藝性</b></p>&

52、lt;p>　　軸的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)盡量滿足加工、裝配和維修的要求。為此，常采用以下措施：</p><p>　　當(dāng)軸段需車制螺紋或磨削加工時(shí)，應(yīng)留有退刀槽或砂輪越程槽。</p><p>　　軸上所有鍵槽應(yīng)沿軸的同一母線布置。</p><p>　　為了便于軸上零件的裝配和祛除毛刺，軸及軸肩端部一般均應(yīng)制出45度倒角。</p><p>　　為便于

53、加工，應(yīng)使軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽、退刀槽和越程槽等尺寸一致。</p><p>　　3、提高軸的疲勞強(qiáng)度</p><p>　　軸大多在變應(yīng)力下工作，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，以提高其疲勞強(qiáng)度。如，在軸徑變化處的過(guò)度圓角不宜過(guò)小，盡量避免在軸上開(kāi)橫孔、凹槽，提高軸的表面質(zhì)量，降低表面粗糙度，可采取改變軸受力情況和零件在軸上的位置等措施。</p><p>&

54、lt;b>　　二、 軸的設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　選擇軸的材料 </p><p>　　根據(jù)軸的工作要求，并考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性，選擇合適的材料。</p><p>　　初步確定軸的直徑 </p><p>　　可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸最細(xì)部分的直徑，也可用此類比法確定。</p><p>&

55、lt;b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)軸上零件的數(shù)量、工作情況及裝配方案，畫(huà)出階梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖。由軸最細(xì)部分的直徑遞推各段軸直徑，相鄰兩段軸直徑之差通?？扇?~10。各段軸的長(zhǎng)度由軸上零件的寬度及裝配空間確定。</p><p><b>　　軸的強(qiáng)度較核</b></p><p>　　首先對(duì)軸上傳動(dòng)零件進(jìn)行

56、受力分析，畫(huà)出軸彎矩圖和扭矩圖，判斷危險(xiǎn)截面，然后對(duì)軸危險(xiǎn)截面進(jìn)行強(qiáng)度較核。當(dāng)較核不合格時(shí)，還要改變危險(xiǎn)截面尺寸，進(jìn)而修改軸的結(jié)構(gòu)，直至較核合格為止。因此，軸的設(shè)計(jì)過(guò)程是反復(fù)、交叉進(jìn)行的。</p><p>　　（10）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 ，</p><p><b>　　請(qǐng)看：</b></p><p><b>　　附錄1、<

57、/b></p><p><b>　　附錄2、</b></p><p><b>　　附錄3。</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)齒輪及軸零件的設(shè)計(jì)以校核，我對(duì)齒輪和軸有了更深一步的了解，對(duì)于汽車專業(yè)的學(xué)生很有幫助，讓我知道了怎樣去判

58、斷某個(gè)齒輪和某個(gè)軸是否適合某個(gè)部位，與汽車緊密的結(jié)合起來(lái)了，從中有學(xué)到許多關(guān)于汽車的知識(shí)。作設(shè)計(jì)的過(guò)程不但學(xué)到了知識(shí)也提高了動(dòng)手能力，查閱資料的同時(shí)也開(kāi)拓了視野。在改造齒輪大小時(shí)，讓我對(duì)以前所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)也有了更深的理解。齒輪設(shè)計(jì)的不同對(duì)承受力的大小有很大的影響，軸在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用變應(yīng)力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，提高其疲勞強(qiáng)度。另外在零件設(shè)計(jì)中能夠?qū)崿F(xiàn)的設(shè)計(jì)在應(yīng)用領(lǐng)域中并不一定能實(shí)現(xiàn)，這就對(duì)改造有很大困難，機(jī)械設(shè)計(jì)是現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的重

59、要技術(shù)，也是先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)，國(guó)家生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)水平綜合表現(xiàn)在對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)的掌握及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。</p><p>　　通過(guò)做此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)齒輪及軸的用途和功能有了大致?？煽待X輪及軸對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的巨大影響，不管在日常生活還是在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域齒輪及軸都起著非常重要的作用，例如，航空、汽車、農(nóng)業(yè)建筑方面的機(jī)械等許多零件及器件都是通過(guò)齒輪來(lái)傳動(dòng)的。</p><p>　　此次通過(guò)我對(duì)齒輪設(shè)計(jì)，深知

60、齒輪及軸對(duì)我們國(guó)家大型機(jī)械領(lǐng)域起著重要意義。畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力，把我們所學(xué)知識(shí)有效地結(jié)合在一起，是對(duì)我們大學(xué)三年來(lái)專業(yè)知識(shí)綜合性的考核和測(cè)驗(yàn)。</p><p>　　現(xiàn)在正是人們對(duì)精神生活的要求越來(lái)越高的時(shí)代，也伴隨著現(xiàn)在生活壓力的增大，時(shí)間對(duì)于人們來(lái)說(shuō)越來(lái)越寶貴了，鑒于這些私家車開(kāi)始逐步走進(jìn)人們的生活，這也正是我們汽車專業(yè)有所作為的有利時(shí)機(jī)，為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)必定十分廣泛，我們必須

61、要抓住時(shí)機(jī)，為自己的未來(lái)創(chuàng)造價(jià)值，為國(guó)家獻(xiàn)出自己的一份力量。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]孫寶鈞.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1995.121-116</p><p>　　[2]陸文秀.機(jī)械制圖.天津:天津大學(xué)出版社.2002.102-105</p><p>　　[3]

62、陳生長(zhǎng).機(jī)械基礎(chǔ). 北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2003.217-231</p><p>　　[4]王運(yùn)炎.機(jī)械工程材料. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999</p><p>　　[5]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2002.13-3-13-99</p><p>　　[6]姜敏鳳.金屬材料及熱處理.機(jī)械工業(yè)出版.2005.133-140</p>

63、<p>　　[7]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:高等教育出版社,1992 </p><p>　　[8]楊老記.機(jī)械制圖. 北京.機(jī)械工業(yè)工業(yè)出版. 2002.7-111-10961-9</p><p>　　[9]姜左.機(jī)械工程基礎(chǔ). 北京.東南大學(xué)出版社.2000</p><p><b>　　致 謝</b></

64、p><p>　　在此次關(guān)于齒輪和軸的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我非常感謝我的指導(dǎo)老師***老師對(duì)我的指導(dǎo)以及同學(xué)們對(duì)我的支持和幫助，正是***嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，不但使我懂得了做事要踏踏實(shí)實(shí)，任何一件事都是需要付出勞動(dòng)的，讓我感覺(jué)到了勞動(dòng)后果是的甜美，也讓我學(xué)到了許多關(guān)于齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的知識(shí)：傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作機(jī)和原動(dòng)機(jī)的工作特性：外廓尺寸，中心距限制，使用壽命，可靠性要求，維修條件以及軸的設(shè)計(jì)方法等。</p>

65、<p>　　設(shè)計(jì)要求：確定齒輪傳動(dòng)及軸的主要參數(shù)、幾何尺寸、齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)，最后給出工作圖。</p><p>　　在齒輪和軸的設(shè)計(jì)過(guò)程中， 在***老師嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的教學(xué)態(tài)度下，讓我學(xué)到了很多知識(shí)，使我受益非淺！在此我衷心的再次向xxx老師表示感謝！</p><p>　　同時(shí)也感謝舍友對(duì)我三年來(lái)的寬容和幫助，讓我有了一個(gè)和諧的生活環(huán)境，讓我知道團(tuán)結(jié)的快樂(lè)，感受到家的溫暖，同