【正文】 151，初步選取 02系列， 7206C，其尺寸為 d D B=30 62 16mm，故 34d = 56d =30mm，而為了利于固定 34l =16mm。 為保證齒輪、半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸配合為6/7kH ，齒輪輪轂與軸的配合為 7/n6H ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6。 20 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 4）取軸肩 34 21l mm? 有如下長度關(guān)系： 12l + 23l +16mm= 45l + 56l 7mm 由于 12l 要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的 4mm,取 12 35l mm? 由于 56l 要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的 3mm 56 39l mm? 綜合以上關(guān)系式，求出 56 45l mm? , 12 42l mm? （ 3）軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 23d 由課本表 61 查得平鍵截面mmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 32mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 45d 由課本 表 61 查得平鍵截面 mmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 n6。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承，參照工作要求并根據(jù) 12d = 67 40d mm? ，由指導(dǎo)書表 153 中初步軸承 7210AC，其尺寸為 5 0 9 0 2 0d D B? ? ? ? ?，所以 34 78 50d d mm?? 。 計(jì)算出的圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 載荷 水平面 H 垂直面 V F支 反 力 1277 1. 2 , 14 12 .8NH NHF N F N?? 1261 1. 8 , 20 6. 2NV NVN F N?? M彎 矩 92 53 8. 4HM N m m? 127 3 4 1 6 .01 3 5 0 1 .2VVM N m mN m m??M 總 彎 矩 22129 2 5 3 8 . 4 7 3 4 1 6 . 0 1 1 8 1 2 49 2 5 3 8 . 4 1 3 5 0 1 . 2 9 3 5 1 8M N m mM N m m? ? ?? ? ? T扭 矩 245000T N mm? 23 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng) 力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? ? ?22223 31 1 8 1 2 4 0 .6 2 4 5 0 0 0 1 1 .9 80 .1 5 4ca MT M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由課本表 151 查得許用彎曲應(yīng)力 ? ? MPa601 ??? ，因此 ? ?1????ca ，故安全。 pp2T 2 2 6 3 0 0 2 3 .23 .5 2 4 2 7I M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????，滿足強(qiáng)度要求。 25 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 pp2T 2 6 3 0 0 0 2 2 .54 4 0 3 5II M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。 pp2T 2 2 4 5 0 0 0 6 9 . 64 4 4 4 0III M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。 箱體的材料及制造方法 選用 HT200，砂型鑄造。由指導(dǎo)書表1426 得，鍵在軸的深度 t=5mm， 輪轂深度 ?1t 。由指導(dǎo)書表1426 得，鍵在軸的深度 t=5mm， 輪轂深度 ?1t 。由指導(dǎo)書表 1426 得，鍵在軸的深度 t=4mm， 輪轂深度 ?1t 。 （ 6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角為 ?452? 。根據(jù)鏈輪寬度及鏈輪距箱體的距離綜合考慮取 12 67l mm? ， 23 75l mm? 。 2）取安裝圓錐齒輪的軸段 mmdd 354523 ?? ，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長 38L mm? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 23 35l mm? ，齒輪的右端 采用軸肩定位，軸肩高度 d mm?? ，取 mm? ，則 34 42d mm? 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=10~20mm(取 18mm)，故取23l =66mm 5） 45l =60mm 至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑 和長度。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=38mm ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 L=60mm，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 12軸段的長度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 L12=40mm。 確定計(jì)算功率 查得工況系數(shù) ? ，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) ? 單排鏈計(jì)算功率 1 .1 1 .3 8 3 .6 9 5 .6 0c a A ZP K K P Kw Kw? ? ? ? ? 斜齒圓柱齒輪 7 級(jí)精度 2nm mm? 1 27z ? 2 109z ? ? ? 20?? 140a mm? 1 56b mm? 2 62b mm? 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 16 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)和查得可選 20A1，鏈條節(jié)距為 P=。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）小齒輪的分度圓直徑 2131 24 ()[](1 )Ht HFtHRRKT ZZd ???? ? 1）確定公式中各參數(shù)值 ○ 1 試選 ? ○ 2 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 41 10T N mm?? ○ 3 選取齒寬系數(shù) ? ? ○ 4 查得區(qū)域系數(shù) ? ○ 5 查得材料的彈性影響系數(shù) 1/ MPa? ○ 6 計(jì)算接 觸疲勞許用應(yīng)力 []H? 查得小齒輪、大齒輪的接觸疲勞極限分別為 H l im 1 H l im 260 0 , 55 0M P a M P a???? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 91199216 0 6 0 1 4 4 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 0 ) 4 . 1 4 7 1 0/ 1 . 1 4 7 1 0 / 2 . 5 1 . 6 5 9 1 0N n jLN N u? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 可查得接觸疲勞壽命系數(shù) 120 .9 0 , 0 .9 5H N H NKK?? 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 得： 1 l i m 112 l i m 220 . 9 0 6 0 0[ ] 5 4 010 . 9 5 5 5 0[ ] 5 2 31H N HHH N HHK M P a M P aSK M P a M P aS?????? ? ??? ? ? 取 1[]H? 和 2[]H? 中 較小者作為許用應(yīng)力即： 1[ ] [ ] 523HH M Pa???? 2）計(jì)算分度圓直徑： 在此處鍵入公式。 三 、傳動(dòng)比的分配 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 : 1440 /mn r min? 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速： 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 6 2 8 . 7 / m in399w Vnrd??? ? ?? ? ?? 總傳動(dòng)比： 1440 wni n? ? ? 取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 3 5i? ,則圓錐 圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比 39。減速器為二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器。 擬定 傳動(dòng)方案 傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)，減速器，工作機(jī)等組成。 = 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 = 0 . 8 7 7? ? ?? ? ? ? ? ? ? (3) 所需電動(dòng)機(jī)的功率： / / P K w K w?? ? ? 查表可選擇 Y112M4 型 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 （ 3）選小齒輪齒數(shù) Z1=24，大齒輪齒數(shù) 21 2 .5 2 4 6 0z uz? ? ? ?，取 Z2=60。 選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪 1 19z? ，大鏈輪 21 1 9 5 9 5z z i? ? ? ?，取 2 96z ? 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定裝配方案 （ 2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12軸段右端需制出一軸肩，故取 23段的直徑 23d =27mm 。 4）軸承端蓋的總寬度為 30mm。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 12 56 25d d mm?? ，由指導(dǎo)書表 151 中初步選取 02 系列，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí) 的單列圓錐滾子軸承 7206C，其尺寸為 3 0 6 2 1 6d D B m m? ? ? ? ?d D B=30 62 16mm，所以 12 56 30d d mm?? ，這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位。 2）為了滿足齒輪的軸向定位，取 23 46d mm? 。 （ 5）軸上的周向定位 圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 56d 由課本表 61 查得平鍵截面mmhb 1016 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；鏈輪的周向定位采用平鍵連接，按 12d 由課本表 61 查得平鍵截面 mmhb 812 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 n6。 輸入軸與小圓錐齒輪的連接 軸徑 67 27d mm? ，選取的 平鍵界面為 mmhb 78??? ，長 L=32mm。 中間軸與小圓柱齒輪的連接 軸徑 mmd 3545 ? ，選取的 平鍵界面為 mmhb 810 ??? ，長 L=50mm。 輸出軸與滾子鏈 輪的連接 軸徑 56 40d mm? ，選取的 平鍵界面為 12 8b h mm? ? ? ，長 L=56mm。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一 般按經(jīng)驗(yàn)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定。 十二 、 高速軸 滾動(dòng)軸承的壽命校核計(jì)算 已知： 2111 1 11 1 12 2 2 6 3 0 0 8366 2 .9ta n c o s 8 3 6 ta n 2 0 c o s 2 1 .6 9 5 2 8 3ta n sin 8 3 6 ta n 2 0 sin 2 1 .6 9 5 1 1 2tmrtatTF N NdF F NF F N?????? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 求兩軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF 26 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 ? ?? ?212212221 1 1 836 120 .5120 .5 120 .5 836 132 498 .5120 .5 37 283 120 .5 112 37120 .5 120 .5 283 384 .2 111 .211trHr H t r Hre aervr v re r vr r v r HFF N NF F F N NFFF N NF F F N NF F F? ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ?222 2 2 22 2 2 498 .5 510 .8394 .2 132 138 r r v r HNNF F F N N??? ? ? ? ? 求軸承的計(jì)算軸向力 1aF 和 2aF 試取 e= 1122 drdrFFF F N NF F N N?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?1212222 0 4 . 3 5 5 3 . 2 1 1 2 6 6 5 . 25 5 3 . 2 1 1 2 6 6 5 . 25 5 3 . 2d d aa d aadF N F F N NF F F N NF F N? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 因此： 12006 6 5 . 2 5 5 3 . 20 . 0 4 4 3 , 0 . 0 3 6 91 5 0 0 0 1 5 0 0 0