【正文】 5 6 2 2 2 2 2 20 30 9el d a s T m m?? ? ? ? ? ? ? ? 則該軸的長度為 526mm，至此，確定了軸的各段直徑和長度。對于 30212 型圓錐滾子軸承，由參考資料 [3]中查得 a=。有關(guān)計算公式查 自參考書目 [1]第 363~365 頁。因此 1[]ca???? ，故此軸的各項要求是安全的。根據(jù) [1]表 15— 3，取0 110A? ，于是得 33m i n 0 2 . 4 81 1 0 4 7 . 3 63 1 . 1Pd A m mn? ? ? ? （ 55） MPa? ? 22 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 因為軸上開了一個鍵槽，所以軸的最小直徑應(yīng)增大約 5%左右，則 m in 47 .3 6 (1 5 ) % 49 .7 28d m m? ? ? ?， 輸出軸的最小直徑按安裝工藝顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，假設(shè)為 12d? ，為了使所選的軸的直徑 12d? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 1 84l mm? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 1— 2 段的長度應(yīng)比 l 略短一些，現(xiàn)取 12 80l mm? ? 。右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。軸環(huán)寬度 b，取 67 10l mm? ? 。按蝸輪用 A 型平鍵，按 56 72d mm? ? 由參考資料 [2]，查手冊得 A型平鍵截面 20 12b h mm mm? ? ? GB/T10961979，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 70mm ，同時為了保證蝸輪與軸配合有良好的對中性，故選取蝸輪輪轂 與軸的配合為 H7/n6 ；半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，用平鍵為 1 4 9 7 0b h m m m m m m? ? ? ?，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k6 。對于 30212 型圓錐滾 子軸承，由參考資料 [3]中查得 a=。有關(guān)計算公式查自參考書目 [1]第 363~365 頁。因此 1[]ca???? ，故此軸的各項要求是安全的。 8640hLh? 。則軸承的派生力為 1 2 4 6 1 .4 6 7 2 3 .9 62 1 .7dFN??? 2 2 9 4 9 .9 9 8 6 7 .6 42 1 .7d ??? 按式（ 1311）得軸向當(dāng)量荷為 12 8 3 9 . 3 3 7 2 3 . 9 6 1 5 6 3 . 2 9a a dF F F N N N? ? ? ? ? 22 72 3. 96adF F N?? C、求軸承的當(dāng)量動載荷 1P 和 2P 因為 111 5 6 3 .2 9 0 .5 2 9 9 32 9 4 9 .9 9arF eF ? ? ? 227 2 3 .9 6 0 .2 9 4 12 4 6 1 .4 6arF eF ? ? ? 由書目 [1]表 13— 5 分別查出徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對軸承 1 , ?? 對軸承 2 221, 0XY?? C=162021N0 125000CN? 1 ? 2 ? 12 24 56 .5 8NH NHF F N?? 12rFN?? 29 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 因軸承運轉(zhuǎn)中有沖擊載荷，按參考書目 [1]表 13— 6，得 ~ ? ，取 ? 。 2）、蝸桿軸的軸承校核 A、求兩軸承受到的徑向載荷 1rF 和2rF 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面（圖 b）和水平面（圖 c）兩個平面力系。則 1 1 1 1 1( ) 1 . 5 ( 0 . 4 4 8 8 . 2 5 1 . 7 5 3 8 2 . 2 5 )1 4 0 1 7 . 6 9p r aP f X F Y FN? ? ? ? ? ? ?? （ 514） 2 2 2 2 2()1 . 5 (0 . 4 1 5 9 4 . 9 1 . 7 4 6 9 . 0 9 ) 2 1 5 3 . 1 2p r aP f X F Y F N??? ? ? ? ? ? （ 515） D、驗算 軸承壽命 因為 12PP? ，所以按軸承 2 的受力大小驗算（由前面的結(jié)果得 39。 12rFN?? 1 ? 2 ? 1 ? 22 46 9. 09adF F N?? , ??, ?? ? 1 ? 32 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 Ⅱ號鍵：鍵的工作長度 7 0 2 0 5 0l L b m m? ? ? ? ?，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 0 .5 0 .5 1 2 6K h m m? ? ? ?，由式 61 可得 P? 32 10 2 76 15 40 70 [ ]6 50 72 PT M P ak ld ???? ? ? ??? （ 517） 聯(lián)接達到強度要求，此鍵可用。由 此可查書 [1]第 262 頁表 11— 20 中，油的牌號為 L— AN320 號（ GB95031986）。 由書 [1]第 263~264 頁可得以下計算公式。 參考書 [2]表 417，其基本尺寸如下表所示 表 111 箱體的大體尺寸 名稱 符號 結(jié)構(gòu)尺寸 箱座（體）壁厚 δ 15 箱蓋壁厚 1? 15 14 9 70??鍵 20 12 70??鍵 14 9 75??鍵 C L— AN320 34 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度 12,bbb 12, ??? 箱座、箱蓋的肋厚 12,mm 1213, 13mm?? 軸承 旁凸臺的高度和半徑 h, 1R h=45, 1R = 2C 軸承蓋的外徑。由于在選擇聯(lián)軸器時是從其要承受的最大轉(zhuǎn)矩來考慮的，所以不需要對其進行校核。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥♂專瑥亩龃竽ゲ翐p失，甚至發(fā)生膠合。 ∴ 32 10 2 761540 [ ] 48 68PPT M P ak ld????? ? ? ??? 聯(lián)接達到強度要 求，此鍵可用。11 0 1 0 1 6 2 0 0 0 574556 0 6 0 9 3 3 1 4 0 1 7 . 6 9hhCL h LnP ??? ??? ? ? ??? ??????? 故所選軸承可滿足壽命要求。由力分析可得： 11 7 1 . 5 2 2 4 9 . 5 4343r e a eNVdFFFN? ? ??? 21 17 88 .2 4 24 9. 54 15 38 .7NV r e NVF F F N? ? ? ? ? 12 41 9. 66 5NH NHF F N?? 2 2 2 21 1 12 2 2 22 2 2( 4 1 9 .6 6 5 ) ( 2 9 .5 4 ) 4 8 8 .2 5( 1 5 3 8 .7 ) ( 4 1 9 .6 6 5 ) 1 5 9 4 .9r N V N Hr N V N HF F F NF F F N? ? ? ? ?? ? ? ? ? B、求兩軸承的計算軸向力 1aF 和 2aF 對于 3000 型軸承，由書 [1]按表 137 派生軸向力 2rd FF Y?，由書 [2]查表 916 軸承的有關(guān)系數(shù)， e=， Y= 。 8640hLh? ） 61106 3739。其中：圖 a 中的 teF 為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線；圖 b 中的 aeF 亦應(yīng)通過另加彎矩而平移到作用于軸線上（上述兩步轉(zhuǎn)化圖中均未畫出）。至此，軸的設(shè)計計算已告結(jié)束。根據(jù)參考書目 [1]公式 15— 5及上頁的表中的數(shù)值，并取 ?? ，軸的抗彎截面系數(shù)取 3 d? ? 。根據(jù)軸的簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下圖所示。 5）、求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。 根據(jù)軸承端蓋的裝卸及便于軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面半聯(lián)軸器的右端面的間距為l =30mm，故取 23 50l mm? ? 。已知齒輪輪轂的寬度為 87mm ，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 56 83l mm? ? 。因軸承同時受徑向力和軸向 力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）、擬定軸上零件的裝配方案 現(xiàn)采用的裝配方案按下圖所示 圖 54 軸的裝配方案 由于軸上零件只有一個蝸輪，則應(yīng)該將蝸輪放在兩軸承 ? ? ? 0 110A? min mm? ? 1142310caT N m m? 23 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 的中間，如此軸的受力才比較合理。 初步確定軸的最小直徑 先按參考書 [1]中 15— 2 式初步估算軸的最小直徑。根據(jù)參考書目 [1]公式 15— 5 及上頁的 21 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 表中的數(shù)值，并取 ?? ，軸的抗彎截面系數(shù)取 3 d? ? 。根據(jù)軸的簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下圖所示。 4）、確定軸 上圓角和倒角尺寸 參照書 [1]表 152取軸端倒角為 ? ，各軸肩處的圓 23 55d mm?? ? 12 80l mm? ? 圓錐滾子軸承 30312 3 4 7 83 4 7 8603 3 .5d d mml l mm???????? 4 5 6 7 72d d mm???? 1 130b mm? 56 65d mm? ? 19 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 角半徑見零件圖。 C、根據(jù)蝸桿12( 1 1 0 .0 6 ) ( 1 1 0 .0 6 3 1 ) 1 0 1 2 8 .6b z m m m? ? ? ? ? ? ? （ 53） ∴取 桿的螺旋長度為 130mm，根據(jù)蝸桿齒根圓直徑為66mm? ，所以取 56d? 的兩端為 65mm? 。 蝸桿軸的設(shè)計 1 、 確 定 輸出 軸 上 的功 率 1 kw? ，轉(zhuǎn)速為1 933 minrn ?轉(zhuǎn)矩 1 N M? 求作用在蝸桿上的力 該蝸桿為右旋蝸桿，已知蝸桿的分度圓的直徑為 1 90d? ，所以作用在蝸桿上的力為 111212122 3 7 7 7 0 2 8 3 9 . 3 3902 7 6 1 5 4 0 2 4 9 1 3 . 1 6310ta n 4 9 1 3 . 1 6 ta n 2 0tartFFNdFdFF ??? ? ??? ? ?? ? ? 切向力 1tF 、徑向力 1tF 、軸向力 1tF 的方向分別如下圖所示 4m? ? ? 12116412d mmd mm?? mm? 121 1 6 , 1 2 0B m m B