【正文】 按軸的結構和強度要求選取安裝軸承處①和⑥的軸徑 d=45mm，初選軸承型號為 30209 圓錐滾子軸承（ GB/T297— 94），裝齒輪②處的軸徑 d=18mm，軸肩③直徑 d=20mm，齒輪軸④處的齒頂圓直徑 d=54mm，軸肩⑤直徑 d=20 mm，軸的裝配草圖如圖所示，兩軸承支點之間的距離為 L = 321 LLL ?? 式中 T —— 軸承寬度，查得 30209 軸承 T =20 mm 1? —— 齒輪端面與軸承端面的距離 1? = B 1 —— 蝸輪 齒輪的寬 度， B 1 =13mm 2? —— 兩齒輪輪轂端面之間的距離 2? =6mm 3? —— 齒端面和軸承端面的距離 3? = 2B —— 齒輪的寬度， 2B =55mm mmBTL 311 ????? mmlBL 232 ????? mmTlL 9522 13 ????? 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 32 mmLLLL 235321 ???? （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 ① 計算作用在軸上的力 （ a）錐齒輪受力分析 2 2t R22T 2 2 4 9 6 9F = = = 6 0 5 . 6 81 0 . 5 d 1 0 . 5 0 . 3 9 7? ?? ? ?圓 周 力 ： （ ） （ ） 22r t n 2F = F t g a c o s = 6 0 5 . 6 8 t g 2 0 c o s 6 3 . 4 4 = 9 8 . 5 7?? ? ? ?徑 向 力 ： 22r t n 2F = F t g a s i n = 6 0 5 . 6 8 t g 2 0 s i n 6 3 . 4 4 = 1 9 7 . 1 8?? ? ? ?軸 向 力 ： （ b）齒輪受力分析 3 2t 32T 2 2 4 9 6 9F = = N = 9 9 8 . 7 6 Nd 5 0?圓 周 力 ： 33r t nF = F t g a = 9 9 8 . 7 6 t g 2 0 = 3 6 3 . 5 2??徑 向 力 ： ② 計算支反力 水平面：? ?32122322331 2LLLdFLLFLFF arrHR ?? ??????? 3 6 3 . 5 2 9 5 + 9 8 . 5 7 1 7 3 . 5 1 9 7 . 1 8 4 8 . 5= = 1 7 9 . 0 3 N235? ? ? 2 H 2 3 1 HR r r RF = 0 F = F + F F = 9 8 . 5 7 + 3 6 3 . 5 2 1 7 9 . 0 3 = 2 8 3 . 0 6 N?再 由 ， 可 得 231V1V2 V 3 2 1 Vt 2 3 t 3DRRR t t RF L + L ) F L 6 0 5 .6 8 1 7 3 .5 9 9 8 .7 6 9 5M = 0 , F = =L 2 3 5,F = 4 3 .4 2 NF = 0 F = F F F = 9 9 8 .7 6 6 0 5 .6 8 4 3 .4 2 = 3 4 9 .6 6 N?? ????（垂 直 面 ： 得求 得再 由 ， 得 ③ 作彎矩圖 水平面彎矩 ： 1H2H1V2VB H R 1CH R 2B V R 1CV R 2M = F L = 1 7 9 .0 3 6 1 .5 = 1 1 0 1 0 .3 4 5 N mM = F L = 2 8 3 .0 6 9 5 = 2 6 8 9 0 .7 N mM = F L = 4 3 .4 2 6 1 .5 = 2 6 7 0 .3 3 N mM = F L = 3 4 9 .6 6 9 5 = 3 3 2 1 7 .7 N m? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?垂 直 面 彎 矩 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 33 ④ 合成彎矩 ： 2 2 2 2B B H CH2 2 2 2C B V CVM = M + M = 1 1 0 1 0 .3 4 5 + 2 6 7 0 .3 3 = 1 1 3 2 9 .5 3 N mM = M + M = 2 6 8 9 0 .7 + 3 3 2 1 7 .7 = 4 2 7 3 7 .8 6 N m?? ⑤ 轉矩 2T =24969N m m? ⑥計算當量彎矩 eM 單向運轉，轉矩為脈動循環(huán)折合系數(shù)取為： ?? B 截面的當量彎矩為 22B B 2C C 2)M = M + ( T ) = 113 29. 53 + ( 249 69) = 187 82. 99N mM = M + ( T = 427 37. 86 + ( 249 69) = 452 87. 60N m?????? 軸的校核 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 34 圖 62 中間軸的受力分析及彎扭矩圖 ⑦ 校核軸徑 分別校核 B， C 截面，校核該截面直徑 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 35 ? ?? ?B 33B1 bC 33C1 bM 1 8 7 8 2 . 9 9d = = = 1 2 . 3 6 m m( 0 . 1 0 . 1 6 0M 4 5 2 8 7 . 6d = = = 1 9 . 6 2 m m( 0 . 1 0 . 1 6 0?????? 考慮到鍵槽的設計會降低軸的強度，所以軸的設計應在原來設計基礎上增大5%， bBcCd = 1 0 5 % d = 1 0 5 % 1 2 . 3 6 = 1 2 . 9 8 m md = 1 0 5 % d = 1 0 5 % 1 9 . 6 2 = 2 0 . 6 0 m m??則 結構設計確定的最小直徑 B 為 18mm， C 為 22mm，所以強度足夠。 （ 2）按扭轉強度估算軸的最小直徑 1 33 m i n1p 0 . 5 2 8C = 1 0 6 , d C = C = 1 2 . 7 8 m d = 1 4 m mn 3 8 4?取 得 ， 取 （ 3）軸的結構設計 按軸的結構和強度要求選取聯(lián)軸承處的軸徑 d=22 mm ，初選軸承型號為30208 圓錐滾子軸承（ GB/T297— 94），長度尺寸根據(jù)結構進行具體的設計，校核的方法與中間軸相類似，經過具體的設計和校核，得該齒輪軸結構是符合要求的，是安全的，軸的結構如下圖所示： 高速軸的設計 （ 1）選擇軸的材料 根據(jù)所設計的軸零件選用 45 鋼，加工方法為調質處理。 低速軸的設計 （ 1）選擇軸的材料 根據(jù)所設計的軸零件選用 45 鋼，加工方法為調質處理。其中長度尺寸根據(jù)中間軸的結構進行具體的設計，校核的方法與中間軸相類似，經過具體的設計和校核，得該齒輪軸結構是符合要求的，是安全的 。所 以 ， 兩 端 的 總 軸 向 力 為 ： ③ 計算當量動載荷 由表查得圓錐滾子軸承 30209 的 ?e 取載荷系數(shù) ?pf ， ARAr A R A ABRBr B R BF 34 3. 80A : = = 7eF 18 4. 22P = F +YF = 18 4. 22 + 34 3. 80 =58 9. 39 NF 14 6. 62B : = = 3eF 44 9. 87P =F =44 9. 87 N??軸 承則軸 承則 ④ 計算軸承壽命 因為 rBP 〈 rAP ，軸承 A 受載大，所以按軸承 A 計算壽命，查得 30209 軸承基本額定載荷 KNCr ? ，軸承工作溫度小于 C?100 ，取溫度系數(shù) 1?tf ，則 10tr 3h rfC16667L = = 4 7 1 2 4 5 . 4 8 hnP ?軸 承 壽 命 ， （ ） 若按 8 年的使用壽命計算，兩班制工作，軸承的預期壽命為 hL h 3 8 4 0 016130081 ????? ， hL ＞ 1hL 1nL ,所以所選軸承合適。 ： S 以 1d 螺栓和 3d 螺釘。 低速軸的軸承的選擇和計算 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 39 按軸的結 構設計，選用 30213（ GB/T297— 94）圓錐滾子軸承，經校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 38 22RASARBSBa S B S AA a S B B S BF 18 4. 22F = = =61 .4 1N,2Y 3F 44 9. 87F = = =14 6. 62 N,2Y 3F +F =19 7. 18 +14 6. 62 =34 3. 80 NF , A BF =F +F =34 3. 80 N,F =F =14 6. 62 N.故 方 向 自 左 向 右 ；方 向 自 右 向 左 。查軸的許用彎曲應力表，得 ? ? ab MP2151 ??? ， ? ? ab MP1000 ?? ， ? ? ab MP601 ??? 。查軸的許用彎洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 36 曲應力表，得 ? ? ab MP2151 ??? ， ? ? ab MP1000 ?? ， ? ? ab MP601 ??? 。查軸的常用材料及其力學性能，得抗拉強度 ab MP650?? ，屈服點 as MP360?? 。查軸的常用材料及其力學性能，得抗拉強度 ab MP650?? ，屈服點 as MP360?? 。 所以滿足彎曲疲勞強度要求。 ? ? 2m in2lim2 NHHH ZS?? ? =571Mpa。 ② 選取齒輪為 8 級精度（ GB10095— 88） ③ 選取小齒輪齒數(shù) Z1 =25， Z2 = 1i Z1 =2. 25=50 設計計算： ①設計準則：按齒面接觸疲勞強度設計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。 （ 3）由電動的 由電動機的額定功率 edP 和轉速 dn ，查相關資料得：電動機的型號為 Y132S4 電動機滿載轉速 min/1440 rnm ? 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 （ 1）傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 傳動裝置總傳動比 72021440 ??? wmnni （ 2）分配各級傳動比 取 V 帶傳動比 ?i ，高速級蝸輪蝸桿傳動比 182?i ，則低級蝸輪蝸桿傳動比 163?i 所得 3i 值符合一般蝸桿傳動和二級蝸桿蝸輪蝸桿減速器傳動比的常用范圍 。2i =10~40,則電動機轉速范圍為 ??? 39。 計算電動機的參數(shù) （ 1） 電動機容量 電動機輸出功率 dP ?wd P?P 傳動裝置的總效率 n????? ??? 321 式中，軸輸出功率 kwPw ?? ， ??321 ??? 、 為從電動機到套管之間的各傳動機構和軸承的效率。由于起動性能好，也適用某些要求較高起動轉矩的機械。 1— 電動機 2— V帶傳動裝置 3— 輸入軸 4蝸輪蝸桿減速器 5— 輸出軸 圖 41 傳動簡圖 選擇電動機類型 電動機選擇包括選擇類型、結構形式、容量（功率）和轉速 ，并確定洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 20 型號。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 第 4 章減速器的設計 擬訂傳動方案 根據(jù)本次設計傳動裝置實際需求，焊件轉速 n=1~2r/min, 一般選用同步轉速為 1000r/min 或 1500r/min 的電動機作為動力源，因轉動裝置總傳動比約在 500~1500，非常大。橡膠輪與同尺寸的滾輪相比，承載能力，常將 2 個或 4 個橡膠滾輪構成一組滾輪，或是鋼輪與橡膠滾輪聯(lián)合使用。 組合滾輪架可根據(jù)工件的質量和長度任意組合。 焊接滾輪架按結構形式分為兩大類。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 第 3 章 對定位元件設計 焊接滾輪架及滾輪的設計 焊接滾輪架的介紹 制品外形為圓形的工件，例如鍋爐、管道、桅桿、海洋平臺的樁腿、潛艇耐壓殼，以及各種化工塔器等都可以放在滾輪架上翻轉，進行縱向焊縫、環(huán)