二级变速箱设计计算说明书

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第六部分传动零件的设计计算
高速级斜齿圆柱齿轮设计
材料选择：小齿轮40Cr （调质）硬度280HBs；　　　　　大齿轮45#钢（调质）硬度240HBs；（硬度差40HBs）
七级精度，取Z1=21，Z2=＝4.809×21=100.989，取Z2＝101，
初选螺旋角β=14°，
按齿轮面接触强度设计：

试选载荷系数 Kt=1.6
由动力参数图，小齿轮传递的转矩

3）由表10－7（机械设计）选取齿宽系数
4）由表10－6查得材料的弹性影响系数
5）由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限；
6）由式10-13计算应力循环次数

7）由图10-19查得接触疲劳寿命系数；
8）计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S=1,由式（10-12）得

9）由图10-26（机械设计）得
εα1 = 0.76
εα2 = 0.86
则端面重合度
10）由图10-30选取区域系数ZH = 2.433
11）计算许用接触应力
=
12）计算：
试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得
计算圆周速度

计算齿宽b及模数
= 1×60.59 = 60.59 mm
mnt = = mm
h = 2.25 mnt = mm

计算纵向重合度
纵向重合度=0.318×φdZ1tanβ =
计算载荷系数K
已知，KA=1，取Kv=1.05（由图10-8查得），由表10-4查得的计算公式
∴KHβ = 1.15+0.18(1+0.6φd2)+0.23×10-3×60.59 = 1.45
由图10-13，得KFβ = 1.4
由表10-3，得
∴K = KA·Kv·KHα·KHβ = 1×1.05×1.3×1.45 = 1.98
按实际得载荷系数校正所算得德分度圆直径，由试（10-10a）得

计算模数
mn= =
13）按齿根弯曲强度设计

     由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限；
     由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数；
    计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由式10-12得

计算载荷系数
K = KA·Kv·KFα·KFβ = 1×1.05×1.3×1.4= 1.91
根据纵向重合度εβ=1.6650，由图10-28，查得螺旋角影响系数Yβ=0.88
计算当量齿数
= 22.9883

查取齿形系数
由表10-5查得 YFα1=2.69，YFα2=2.20，
查取应力校正系数
由表10-5查得 YSα1=1.56，YSα2=1.79
计算大、小齿轮的并加以比较

大齿轮的数值较大。
设计计算

经园整，mn=2 mm
∵，∴mn=2.5 mm
Z1 = =，取Z1=25，Z2=120

几何尺寸计算：
中心距 a =经园整，a = 187 mm
修正螺旋角， =∵β变动不大，∴εα、εβ、ZH无需修正。
计算大、小齿轮的分度直径
mmmm
计算齿轮宽度
b = φdd1 = mm园整后，B2=65mm，B1=70mm

da1 = d1+2ha1 =69.48
da2 = d2+2ha2 = 315.08
df1 = d1-2hf1 = 49.48
df2 = d2-2hf2 =305.08

第九部分轴的设计
高速轴：初定最小直径，选用材料45#钢，调质处理。取A0=112（下同）则dmin = A0 = mm∵最小轴径处有键槽∴dmin’ = 1.07 dmin = 17.72mm∵最小直径为安装联轴器外半径，取KA=1.7，同上所述已选用TL4弹性套柱联轴器，轴孔半径d=20mm∴取高速轴的最小轴径为20mm。由于轴承同时受径向和轴向载荷，故选用单列圆锥滚子轴承按国标T297-94选取30206。D×d×T=17.25mm∴轴承处轴径d=30mm高速轴简图如下：
取l1=38+46=84mm，l3=72mm，取挡圈直径D=28mm，取d2=d4=25mm，d3=30mm，l2=l4=26.5mm，d1=d5=20mm。齿轮轮毂宽度为46mm，取l5=28mm。联轴器用键：园头普通平键。　　　　　　b×h=6×6，长l=26mm齿轮用键：同上。b×h=6×6，长l=10mm，倒角为2×45°
中间轴：中间轴简图如下：初定最小直径dmin= =22.1mm选用30305轴承，d×D×T = 25×62×18.25mm∴d1=d6=25mm，取l1=27mm，l6=52mm　l2=l4=10mm，d2=d4=35mm，l3=53mm　d3=50mm，d5=30mm，l5=1.2×d5=36mm齿轮用键：园头普通键：b×h=12×8，长l=20mm
低速轴：低速轴简图如下：初定最小直径：dmin = = 34.5mm∵最小轴径处有键槽∴dmin’=1.07dmin=36.915mm取d1=45mm，d2=55mm，d3=60mm，d4=d2=55mmd5=50mm，d6=45mm，d7=40mm；l1=45mm，l2=44mm，l3=6mm，l4=60mm，l5=38mm，l6=40mm，l7=60mm齿轮用键：园头普通键：b×h=16×6，长l=36mm选用30309轴承：d×D×T = 40×90×25.25mm；B=23mm；C=20mm