1、倒檔器錐齒輪計算因為轉向器沒有設置傳動比我選用兩個材料和尺寸大小一樣的錐齒輪1）選擇齒輪材料，確定許用應力由機械設計書表6.2選HBS1=260HBSHBS2=210HBS兩齒輪材料為：小齒輪40Cr調質大齒輪45正火許用接觸應力h由Lh】=2SHminZn接觸疲勞極限0Hlim查機械設計圖6-4二HiimT700N/mm接觸強度壽命系數ZN應力循環次數N0Hlim=550N/mmN=60njLh=6080001(103004)9N=5.76109查圖機械設計6-5（如沒有特殊說明圖表都來源于機械設計書）得ZnZN=1接觸最小安全系數SHlimlcH1=7001/1kH2I-5501/1SHl

2、im=1l-H11=700N/mm2l-H21=550N/mm2許用彎曲應力屏】由式卜L&YnYxSFmin彎曲疲勞極限與/查圖6-7仃Flm1=540N/mm2,0>舊2=420N/mm2彎曲強度壽命Yn查圖6-8YN1=YN2=1彎曲強度尺寸系數Yx查圖6-9（設模數m小于5）彎曲強度最小安全系數SFmin則kF1l=54011/1.4>>F21=42011/1.42）齒面解除疲勞強度設計計算Yx=1SFmi=1.4二F11=450N/mm2l；F21=300N/mm2確定齒輪傳動精度等級，估取圓周速度5=7m/s,參考表6-7、6-8選取口公差等級組7級3錐齒輪

3、分度圓直徑dd_(；,dm)2KT1u21(ZeZh)2、.U21dmU"J齒寬系數Vdm查表6.14Wdm=0.3小齒輪齒數z1=134=13那么大齒輪齒數z2=如尸18.2圓整z2=18齒數傳動比u=1.385u=1.385傳動比誤差為-u/u-u/u=(1.41.385=)/1.4<0.010倒檔器輸入軸扭矩TiT1=955Pn=10050N酊T1=10050N*mm載荷系數K=KaKvKiKA使用系數查表6.3KA=1.1KV動載系數由推薦值1.05-1.4KV=1.2K齒向載荷分布系數由推薦值1.0-1.2Kp=1.1載荷系數KK=KAKVKp=1.1M1.2x1.1

4、K=1.452材料彈性系數Ze查6.4ZE=189.8,N/mm2節點區域系數Zh查圖6-3Zh=2.5計算得d1-44.74mmd1-44.74mm齒輪模數mm=d1/z1=3.44圓整m=3.5小齒輪大端分度圓直徑d1=mz1=3.513d1=45.5mm大齒輪大端分度圓直徑d2=mz2=3.518d2=63mm齒輪平均分度圓直徑dm=d/(1：i一三),u21dmi=45.5/(1+0.31.3852-1一03dm2=63/(1+04=),1.3851圓周速度：mi=3.14dmin-/60000.m2=3.14dm2n2/60000齒寬bb1=dmdm1=11.61mm圓整b2=%dm

5、2=16.007mm圓整3）齒根彎曲疲勞強度校核計算2KT1bdm(1dm2Vv)YFaYSa,u21當量齒數zvzv!=z,/cos、=301=16.04u2_z2=z.jU=30.75齒形系數YFa應力修正系數Ysa查表6.5dm1=38.7mmdm2=53.59mm:m1=16.2m/sm2=18.84m/sb1=12mmb2=16mmzv1=16.04z2=30.75YFa1=3.21,YFa2=2.91計算彎曲疲勞強度:總二197.17VAh1Ysa1=1.46,Ysa2=1.53所以齒根彎曲強度滿足4）齒輪其他主要尺寸計算分度錐角cos1=7rU=/1.385=:=0.8107，u

6、21.1.38521錐距R=2d:/255.1,尸35.83R=55.1mm齒頂高ha=ham=3mm齒根高hf=(hacm=3mm齒頂圓直徑da=d-2hacos=82mm4齒根圓直徑df=d-2hfcoa=7mm9齒頂角%=arctOnp(R&)3齒根角、=arctan(hf/R)=3.74)結構設計及繪制齒輪零件圖花鍵連接強度計算花鍵軸的內徑為20mm,軸與發動機軸用凸緣聯軸器連接；選取花鍵規格NxdMDMB為6M20M24M5;因為花鍵是連接發動機輸出軸和轉向器軸，因此，他們是動連接。動連接強度計算條件為：2TP二zhldm式中，T為工作轉矩，T=6180N.mm；中為各齒間載

7、荷分配不均勻系數，一般取中=0.7-0.8,我們取0.8:;z為花鍵齒數，取z=6;hm為花鍵齒面的工作高度，對矩形花鍵h=0.5(D-d)-2c,其中d和D為花鍵軸的內徑和外徑，c為齒頂的倒圓半徑。計算h=3;d=0.5(D+d),計算得22mm；l為工作長度40mm；P】許用擠壓應力，N/mm7,查看機械設計書表3.4為10-20:p=261800.8634022=2.93<IP;發動機和轉向器連接的聯軸器選型(1)轉向器輸入軸的設計與校核輸入功率R=4.851kw轉速n1=7500r/min齒寬B=31mm模數m=3壓力角ot=201)計算作用在軸上的力轉矩T1=6180Nmm齒輪

8、分度圓直徑d=78mm圓周力Ft=2T1/d1=26180/78-206N徑向力Fr=Fttan20/cos45=106N軸向力Fa=Fr=106N2)初步估算軸的直徑選用45號鋼作為軸的材料，調質處理軸材料：45號鋼由式82d之A3R計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響查表8.6取A=110則dmin-1103t8517500dmin=26mm3)軸的結構設計(1)確定軸的結構方案軸承靠軸肩定位，左端軸承靠套筒與端蓋定位。兩軸承之間靠套筒定位，因為是齒輪軸，無須定位齒輪，軸承選用角接觸球軸承(2)確定軸各段直徑和長度段根據dmin圓整，選擇連軸器YL4型，連軸器轂孔長62mm,該段應比

9、連軸器短14mm取d1=28mml1=60mm段為使連軸器定位，軸肩高度h=c+(23)mm,孔倒角C取3mm,d2=d1+2h且符合標準密封內徑，取端蓋寬度15mm,轉向器齒輪軸兩軸承接在同一個軸肩上，中間用套筒固定，軸承選用角接觸球軸承型號為7001ACdDBa=35621418.5l2=152B77l2=120mmd2=35mm段為了卡住軸承d=d2+2h軸肩h取5mmd3=45mml3=10mm4段本身這跟齒輪軸就是齒輪與軸連在一起，這段是齒輪l4=42mm4)軸的強度校核齒輪采用的是直齒，因此軸主要承受扭矩，其工作能力按扭轉強度條件計算。扭轉強度條件為：T-6P,2T=9.55103

10、-<l.T1N/mmWT0.23n,a.萬d_A3mm式中，所一軸的扭轉切應力，N/mm2;T一軸所受的扭矩，N如m;W一軸的抗扭截面模量，mm3;n一軸的轉速，r/min;P軸所傳遞的功率，Kw;院】一軸的許用扭轉切應力，N/mm2,見表8.6;A取決于軸材料的許用扭轉切應力的系數，其值可查表8.6.T6P630T='=9.551063-=9.55106Wt0.2dn0.2287500T=8.7N/mm2MIT)-40N/mm25)精確校核軸的疲勞強度(1)選擇危險截面在第一段軸與第二段軸之間有應力集中源，第一段軸上有鍵，其應力較大,應力集中嚴重，選其接近第二段軸處截面為危險截

11、面。(2)計算危險截面上工作應力軸主要承受扭矩，其扭矩T=6180Nmm苴/、抗彎截面系數:W,3二d2bt(d-t)二2832384.3(28-4.3)=1030mm332d3228抗扭截面系數:Wt二d3(-b二)2td23=2928.8)8mm3.1261d61628截面上的扭剪應力2.=T/Wt=6180/2928.08=2.11N/mm4扭切應力：.a=.m=./2=1.055N/mm2(3)確定軸材料機械性能查表8.2,彎曲疲勞極限cr=275mm2,剪切疲勞極限e=155N/mm2碳鋼材料特性系數：中門=0.1,中丁=0.5中門(4)確定綜合影響系數KK軸肩圓角處有效應力集中系數

12、kG,根據r/d=1.6/28=0.057,由表8.9插值計算得Q=1.86,&=1.30配合處綜合影響系數K。，Kt,根據d,%,配合H7/r6,由表8.11插值計算得K._=3.4,Kh,-0.40.6K.-2.44鍵槽處有效應力集中系數k仃,根據仃由表8.10插值計算得7=1.80,k=1.61V尺寸系數%,%,根據d,由表8-12查得，汨=0.81,=0.75。表面狀況系數P。，根據6,表面加工方法查圖8-2得:二=0.84軸肩處的綜合影響系數K。，&為:KT0.810.841.80=2.730.750.842.44=3.87鍵槽處綜合影響系數KK為:1.800.810

13、.84kDI1.61=2.64K二一一二二2.56；-0.750.84VV同一截面上有兩個以上應力集中源，取其中較大的綜合影響系數來計算安全系數，故按配合處系數K.,K(5)計算安全系數由表8.13取許用安全系數S=1.6由式8-6275_3.410.10一80.1=3.77.=155ka：m-2.4416.50.0516.5Sea=S：S=5.2S2：S26)軸的彎矩圖和扭矩圖(1)求軸承反力H水平面Rh1=103N,Rh2=103NV垂直面R/1u-60N,Rv2-166N(2)求第一個軸承處彎矩H水平面Mh=10918NmmV垂直面MV1=6360Nmm,MV2=9960N2mm合成彎矩

14、MM1=14080N和m,M2=17680mm人,一Mca1彎扭合成當量彎矩Mca2扭矩TT=6180Nmm=M12(aT)2=14560Nmm二M22(aT)2=18064.7N：mm彎矩圖，扭矩圖如下:7）軸上鍵的設計及校核靜聯接，按擠壓強度條件計算，其計算式為:4T.i1二p二一Jdhl式中，T轉矩，N酊m；d一軸徑，mm;h一鍵的高度，mm;l鍵的工作長度，mm,A型鍵l=Lb;B型鍵l=L;C型鍵l=Lb/2,其中L為鍵的長度，b為鍵的寬度；kp許用擠壓應力，N/mm2,見表3.2;根據軸徑，選用C型鍵，b=15mm,h=10mm,L=18-90mm,取L=38mml=L-b2=38-15=/30.54T46180:-p=2.32dhl281038按輕微沖擊算kP.1-100120N/mm2所以此鍵符合強度要求(2)輸出軸的設計與校核輸出轉速n2=7500r/min,轉矩T2=5930N酊m1)計算作用在軸上的力轉矩T2=5930N"m，總傳動效率取"=0.97,則輸出功率巳=30父0.972)初步估算軸的直徑選用40Cr作為軸的材料，由式82d>A3-計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響查表8.6取A=100d-A3P-100329.1583)軸的結構設計(1)確定軸的結構方案行星輪上有一與行星輪固聯的圓盤