2.1.2 機械設計案例分析

利用機械設計手冊軟件版設計漸開線圓柱齒輪傳動的過程如下。

1）根據設計要求，錄入原始設計參數，如圖2-1所示。載荷特性包括均勻平穩、輕微振動、中等振動、強烈振動四個選項，用于確定校核計算中用到的載荷系數Ka。

2）選擇齒輪在軸上的布置形式和齒輪結構形式，如圖2-2a所示。布置形式主要影響校核中的齒向載荷分布系數KHβ、KFβ，其選項如圖2-2b所示。

3）選擇齒輪材料和熱處理工藝，如圖2-3a所示。材料和熱處理選項影響硬度值的確定和所選材料的極限應力。

4）確定齒輪精度等級及齒厚極限偏差，如圖2-4所示。齒輪精度影響齒輪的強度。齒輪的精度等級分為3組，分別用以保證傳遞運動的準確性、平穩性和載荷分布的均勻性。齒輪精度等級分為12個，第1級的精度最高。齒輪的厚度偏差等級分為C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R和S級，C級間隙最大。

5）齒輪基本參數設計，如圖2-5所示。其中，齒輪的模數可以從齒輪模數表中查詢。確定后，生成所有齒輪參數和檢測項目參數見表2-3和表2-4。

6）齒輪接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度校核，如圖2-6所示。首先輸入強度校核環境參數，然后計算出極限應力、許用應力和計算應力，并進行對比。計算結果見表2-5。如果強度不滿足要求，可調整安全系數和齒輪基本參數。

由機械設計過程可見：

1）設計過程中需要引用大量的設計資料數據，如工作機和原動機的工作狀態、材料和熱處理信息、精度等級。

2）機械設計手冊不但包含對設計標準等資料的引用，而且包含零件和部件的設計過程引導、計算公式、計算方法和計算過程，與其他資料來源相比，具有較高的專業性、針對性和系統性，是行業設計的最佳參考。