【正文】 湖南化工職業(yè)技術學院 12 12F HA F H BF t 1F a 1F r 1F t 1M HM VF VAF VBMF a 1F r 1T 2)做水平面內的彎矩圖（見圖 12）。 2）確定各軸段的長度 兩齒輪輪轂寬度分別為為 45mm 和 60mm，為保證兩齒輪固定可靠，軸段②和軸段④的長度應略短于齒輪輪轂的寬度，所以軸段② 和軸④的長度分別為 43mm和 58mm；為保證齒輪端面與箱體不相碰，齒輪端面與箱體間距取為 15mm；為保證安裝在箱體軸承孔內并考慮軸承的潤滑，取軸承端面與箱體的距離為 5mm，所以軸段①長度取 ，軸段⑤長度取 ；軸段③要對兩齒輪進行軸向定位，為防止兩齒輪干涉，軸段③長度取 10mm；所以中間軸的軸承支點距離 l=158mm。 ??左M ? ??右M ? ???M ? ?2TmmN? ??e?MPa41. ??e? ???e? 湖南化工職業(yè)技術學院 19 (2) 按彎曲強度估算軸徑 根據表 得 C=107～ （ ）得 mmmmnPcd ~ )118~107( 33 ??? 考慮到軸的最小直徑處要按聯軸器，會有鍵槽存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取為 ～ ，mmd 55min ? 。支點反力為 NNdTF t 34 34 ????? NNl lFF tHA ????? NNl lFF tHB ????? Ⅰ — Ⅰ截面處的彎矩 mmNlFM HAH ??????? 9 8 2 0 91 Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩 mmNlFM HBH ??????? 9 8 2 1 22 3) 做垂直面內的彎矩圖（見圖 32），支點反力為 NFF tr ????? ?? Nl lFF rVA ????? Nl lFF rVB ????? Ⅰ — Ⅰ截面左側的彎矩為 mmNlM V ???????? 1 1 1VA左 Ⅰ — Ⅰ截面右側的彎矩為 mmNlM V ???????? 2 1 2VA右 Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為 mmNM V ???????? 2 1 VB 4）合成彎矩圖（見圖 32） 22 VH MMM ?? Ⅰ — Ⅰ截面 0 4 7 9 8 2 1 1 3MMM 222H2V ??????? ??? ）（）（左左 1 0 9 9 8 2 2 1 2MMM 222H2V ??????? ??? ）（）（右右 Ⅱ — Ⅱ截面 1 0 9 9 8 2 222H2V ??????? ??? ）（）（ 5）求轉矩圖（ 圖 32） mmNmmNnPT ?????????? 56116 ?4tF ?HAF ?HBF ??HMmmN? ??HMmmN? ?TmmN?? 湖南化工職業(yè)技術學院 22 6) 求當量彎矩 因減速器單向運轉，故可認為轉矩為脈動循環(huán)變化，修正系數 ? 為 。使鋼絲繩在彎曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強度，其壽命通常高于點接觸鋼絲繩。 目前在工業(yè)化國家，對鋼絲繩直徑的選擇普遍采用選擇系數法。實踐表明，由于鋼絲繩反復彎曲相擠壓所造成的金屬疲勞是鋼絲繩破壞的主要原因。過小的繩槽直徑會使鋼絲繩受到過度擠壓而提前斷絲，繩槽尺寸過大，又會使鋼絲繩在 槽內的支承面積減小，增大鋼絲繩的接觸應力。目前我國生產的“鋼絲繩油’’屬于中等粘度油，適用于各種 湖南化工職業(yè)技術學院 24 股捻鋼絲繩的潤滑。 卷筒的分類 按照鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。 卷筒節(jié)徑 0D 設計 卷筒的節(jié)徑即卷筒的卷繞直徑，由設計知 0D 不能小于下式： 0minD hd? （ 314） 式中 0minD — 按鋼絲繩中心計算的卷筒最小直徑， mm； R=~ mm c 湖南化工職業(yè)技術學院 25 h — 與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的系數，根據工作環(huán)境級別為 7M ，查機械設計手冊 h=28 mm。 卷筒強度計算及檢驗 卷筒材料一般采用不低于 HT200 的鑄鐵，特殊需要時可采用 ZG230450、 ZG270500 鑄鋼或 Q235A焊接制造。 4 潤滑方式，潤滑劑牌號及密封件的選擇 齒輪的潤滑 采用浸油潤滑，由于低速級周向速度 低 ，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 62mm。滴油潤滑有間歇滴油潤滑和連續(xù)滴油潤滑兩種方式。 密封方法的選取 選用凸緣式端蓋 調整軸承間隙方便，密封性好， 采用 氈圈油 封實現 軸的 密封。如果生產的批量較小，則多數采用焊接的方式來 制作箱體。輸油溝有銑制和鑄造兩種形式，設計時應使箱蓋斜口處的油能順利流入油溝，并經軸承蓋的缺口流入軸承。大批量生產的減速器箱體常常采用鑄造方法制作，鑄造的材料通常是價廉的普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵與變性灰鑄鐵等，在有較高強度和剛度要求時使用鑄鋼。這時應根據軸承的受載情況和滑動速度等工作條件 湖南化工職業(yè)技術學院 27 選擇合適的潤滑方法和油的粘度。利用刮板刮下齒輪或蝸輪端面的油，并導入油溝和流入軸承進行潤滑的方法稱刮油潤滑。 當鋼絲繩單層卷繞時，卷筒所受壓應力按下式來計算： ? =A ??tF?max ? ?bc? （ 319） 其中 ? 為鋼絲繩單層卷繞時卷筒所受壓應力， MPa； maxF 為鋼絲繩最大拉力， N； ? 為卷筒壁厚， mm； A 為應力減小系數，一般取 A= ? ?bc? 為許用壓力，對于鑄鐵 ? ?bc? = 5b? b? 為鑄鐵抗壓強度極限 所以 ? =A ??tF?max ? ?bc? ? 39 MPa 查教材機械設計基礎知 b? ? 195MPa，所以 ? ?bc? ? 39MPa。 選取標準卷筒長度為 1000 mm 卷筒壁厚設計 本設計為了延長鋼絲繩的壽命，采用鑄鐵卷筒，對于鑄鐵卷筒可按經驗公式初步確定，然后進行強度驗算。如圖 31。卷筒用來卷繞鋼絲繩，把原動機的驅動力傳遞給鋼絲繩，并把原動機的回轉運動變?yōu)樗枰闹本€運動。它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內外磨損。使用中，應盡量減少鋼絲繩的彎折次數并盡量避免反向彎折。 maxmin Fcd 〓 ＝ mm （ 34） 所以鋼絲繩選擇 d=14 mm。 鋼絲繩的安全系數按下式計算： ? ?pg rSnnF?? （ 31） 式中 pS — 整條鋼絲繩的破斷拉力， N； ??n — 卷揚機工作級別規(guī)定的最小安全系數； rF — 鋼絲繩的額定拉力， N； 設計 時，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數 ??n ，然后從產品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 rF 2．線接觸鋼絲繩 線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內層鋼絲之間的溝槽內，因此內外層鋼絲間形成線 接觸。軸段⑥上要安裝齒輪，d6=67mm。 輸出軸的結構設計 (1) 選擇軸的材料，確定許用應力。 有已知條件知減速器的功率屬中小功率，對材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經調質處理，由 參考文獻[1]表 MPaB 650?? ，由 參考文獻 [1]表 ? ? MPab 601 ??? 。 (3) 設計軸的結構并繪制結構草圖 1) 確定各軸段的直徑 軸段①為最小直徑處， d1=25mm；考慮到要對安裝在軸段上的聯軸器進行定位，軸段②上應有軸， d2取30mm；軸段③和軸段⑦要安裝軸承， d3=d7=35mm；選擇深溝球軸承（ GB/T 2761994） 6207 軸承 d=3 B=17。 3 傳動零件的設計計算 輸入軸的結構設計 （ 1）選擇軸的材料，確定許用應力。 (3) 交合齒面接觸疲勞強度 ? ?HEH ubd uKTZ ?? ??? 21 )1( 確定有關系數與參數： 1) 分 度圓直徑 d mmmmzmd n 2439。因為是普通減速器，有參考文獻 [1]表 選 8 級精度，要求齒面粗糙度為 ma ?~ ? 。 高速級常用斜齒，低速級可用直齒或斜齒。 齒輪減速器按減速齒輪的級數可分為單級、二級、三級和多級減速器幾種；按軸在空間的相互配置方式可分為立式和臥式減速器兩種；按運動簡圖的特點可分為展開式、同軸式和分流式減速器等。 齒輪減速器的特點是效率高、壽命長、維護簡便，因而 應用極為廣泛。（缺點：結構尺寸稍大）。小齒輪用 45 鋼調質，硬度為 220～ 250HBS；大齒輪選用 45鋼正火，硬度為 170～ 210HBS。50121502 )10017( rc c osa rc c os 2 )( 21 ??? ???? ?a zzm n? 此值與初選 ? 值相差不大，故不必重新計算。 確定有關系數和參數： 1） 齒形系數 YF 查 參考文獻 [1]表 YF3= , YF4= 2） 應力修正系數 YS 查參考文獻 [1]表 YS3= , YS4= 3）許用應力 ? ?F? 由 參考文獻 [1]圖 MPaF 2103lim ?? ， MPaF 1904lim ?? 由 參考文獻 [1]表 SF= 由 參考文獻 [1]表 143 ?? NTNT YY 由 參考文獻 [1]式（ ）可得 ? ? MP aSYFF linNTF ??? ?? ? ? MP aSYFF linNTF ??? ?? ???3?MP560 ???4?MP583 m= ?3d 90mm ?4d 375mm b=54mm a=170mm ? ??3F?MPa162 湖南化工職業(yè)技術學院 10 故 MP aMP aMP aYYzbm KT SFF 373 8122 23223 ??????????? MP aMP aMP aYY YYSFSFFF 334434 ??????? ?? （ 5）驗算圓周速度 v smsmndv 33 ?? ????? ?? 由 參考文獻 [1]表 ，選 8級精度是合適的。半聯軸器長 L=62mm，半聯軸器與軸配合的轂孔長度 L1=44mm