【正文】 滾筒軸配合。 采用凸緣式軸承蓋，其凸緣厚度 e=10mm。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 25 低速軸的校核 軸的受力分析 （ 1） 軸的受力分析 （ 2） 計算支承反力 齒輪 3 傳遞功率為 =，轉(zhuǎn)速為 故轉(zhuǎn)矩 齒輪 3 對軸的作用力為 由 上圖的受力分析可知 可以得出 軸承 1 的總的支反力為 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 26 軸承 1 的總的支反力為 （ 3） 畫彎矩圖 在水平面上 ,軸承 1 處 ， AA 面 左側(cè) AA 面右側(cè) = 垂直面上，彎矩為 AA 面 左側(cè) AA 面右側(cè) （ 4） 畫轉(zhuǎn)矩圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 27 校核軸的強(qiáng)度 AA 剖面左側(cè)彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，為危險截面。 尺寸突變引起應(yīng)力集中，應(yīng)力集中系數(shù)可由參考文獻(xiàn) [1]附表 得： ， =。軸承工作環(huán)境無軸向力，軸承1 的工作環(huán)境比軸承 2 工作環(huán)境惡劣，故只需校核軸承 2。 3. 圖一 4 處軸承端蓋設(shè)計 如上圖所示， 則有 =100mm 該兩處軸承端蓋沒有中間的孔洞，故無需計算。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 30 6 軸承端蓋設(shè)計 圖一 1. 圖 一 1 處軸承 端蓋設(shè)計 圖二 如 圖二 所示， 則有 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 31 =120mm 圖三 如圖三所示， 由參考文獻(xiàn) [2]表 可知，軸徑為 35mm 的軸對應(yīng)的 b=8mm， D=50mm， 取 b 左端厚度為 1mm，取 b 右端厚度為 2mm。 ，故強(qiáng)度滿足需要。 軸承 1 處彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，為危險截面。 軸段 7 的長度 l7=58mm。根據(jù)軸承的類型和軸徑 ，初選滾動軸承型號為 6408，其基本 尺寸為：, , 軸承內(nèi)端面與機(jī)體內(nèi)壁間要有一定的距離 ，取 。 m，許用轉(zhuǎn)速為 4750r/min，軸孔直徑范圍是 30~48mm。 軸段 5 的長度 l5 與小齒輪寬度相同， L5= b1 = 55mm。 密封處軸頸的線速度較低，同時為保證軸承潤滑效果，故滾動軸承采用氈圈密封。 為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接的兩軸的安裝誤差，隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 21 如 上圖 ， 從軸段 3 開始，確定各軸段的 長度。齒輪 2 的線速度 為 齒輪的線速度足以將油池中的油帶出潤滑軸承，故軸承采用油潤 滑，并在箱體上開油溝。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗及設(shè)計公式，大齒輪采用腹板式齒輪，齒輪具體尺寸及齒輪設(shè)計圖詳見設(shè) 計圖紙。中心距 mm 取 。 7) 初選 = 20, 則 ，取 。 初步計算傳動主要尺寸 規(guī)定小齒輪與大齒輪分別為齒輪 4，根據(jù)題意可知，該對齒輪傳遞的功率 。 齒輪尺寸計算 各齒輪的尺寸及參數(shù)計算詳見下參考文獻(xiàn) [1]表。中心距 mm 圓整中心距。傳動比誤差可以忽略，符合設(shè)計要求。 高速齒傳 動比 電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為 II 軸 轉(zhuǎn)速為 因為是軟齒面閉式傳動，應(yīng)該利用吃面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計。由表 取 =、 =、 =、 =，則 所以電動機(jī)所需工作功率為 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 按表 推薦的傳動比合理范圍，二級圓柱齒輪減速器傳動比 ，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 3 為 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 600 r/min 、 750r/min、 1000r/min、 3000r/min 和 1500r/min 三種。 。 。同時，由于載荷有輕微沖擊，原動機(jī)轉(zhuǎn)速較大，故采用斜齒輪傳動。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 6 2) 由參考文獻(xiàn) [1]表 取齒寬系數(shù) 。 8) 接觸許用應(yīng)力可由 求得，由參考文獻(xiàn) [1]圖 （ e）、（ a）得接觸疲勞極限應(yīng)力 ，取安全系數(shù) 。 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 式中各參數(shù) K、 、 m 同前。 齒輪 2 齒頂圓 直徑 200mm， 為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用腹板式結(jié)構(gòu)。 2) 設(shè)計時，因 v 值未知， Kv 不能確定，故可初選載荷系數(shù) Kt = ~,此處初取 Kt = 。 根據(jù)公式 其中 時， ,則可以求得 8) 接觸許用應(yīng)力可由 求得，由參考文獻(xiàn) [1]圖 （ e）、（ a）得接觸疲勞極限應(yīng)力 。 齒形系數(shù) 與應(yīng)力修正系數(shù) 。2239。受力情況復(fù)雜。 軸段 4 的長度 l4= b3 2 =（ 852） mm= 83mm 軸段 1 的長度 l1=B+ +e+2=16+10+10+2=38mm 軸段 5 的長度 l5= l1= 38mm。取與軸相連端軸徑 30mm，軸孔長度 60mm， J 型軸孔，與之對應(yīng)的軸段 1 的直徑 ，軸段長度應(yīng)該比聯(lián)軸器略短，故取 其長度為 L1=58mm， 選用 A 型鍵， b=8mm， h=8mm，取 L=50mm。根據(jù)軸承的類型和軸徑，初選滾動軸承型號為 7208，其基本尺寸為： , , 軸承內(nèi)端面與機(jī)體內(nèi)壁間要有一定的距離 ，取 。 鍵連接設(shè)計 聯(lián)軸器 與軸之間采用 A 型普通平鍵連接，鍵尺寸為 10 8 50 GB/T 1096— 20xx。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）確定軸承部件機(jī)體的結(jié)構(gòu)形式及主要尺寸 由前文可知， 軸承座 內(nèi)壁至座孔外端面距離 =50mm。為避免聯(lián)軸器與箱體碰撞，同時便于聯(lián)軸器的裝拆，聯(lián)軸器輪轂端面與軸承蓋之間應(yīng)該有足夠的間隙 K，取 K=10mm。 該截面抗彎模量為 其中， d 為截面處的直徑 該截面的抗扭截面模量為 彎曲應(yīng)力 扭剪應(yīng)力 調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼，由參考文獻(xiàn) [3]可以查得 ， ， =155MPa；材料等效系數(shù) ， 。 查參考文獻(xiàn) [1]附圖 得 ， 。 （ 1） 計算當(dāng)量動載荷 其中， X 為動載荷徑向系數(shù)， 為軸承徑向載荷。 1. 圖一 5 處軸承端蓋設(shè)計 如 圖二 所示， 則有 =130mm 如圖三所示，由參考文獻(xiàn) [2]表 可知，軸徑為 38mm 的軸對應(yīng)的 b=8mm， D=55mm，取b 左端厚度為 1mm，取 b 右端厚度為 2mm。 軸承壽命為 已知減速器使用 六 年， 三 班工作制，則預(yù)期壽命為 軸承壽命滿足使用條件。 mm； h—— 鍵的高度， mm； l—— 鍵連接長度， mm； 故 鍵、軸材料均為鋼， [ ]= 120~150MPa。 由此，安全系數(shù)計算如下： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文） 28 由參考文獻(xiàn) [1]表 得許用安全系數(shù) [S]=~，顯然 S[S]，故 AA 截面安全。 軸段 3 的長度 l3=10mm 軸段 4 的長度 l2=72mm 軸段 5 的長度 l3=B=23mm 軸段 6 的長度 l1= +e +K=( +10+10)mm = 37mm。 根據(jù)以上要求，可以確定各軸段的直徑為： ， ， ， 。由前文知 KA=，計算轉(zhuǎn)矩 由參考 文獻(xiàn) [2]表 查詢可得 GB/T 501420xx 中的 LX3 型彈性柱銷聯(lián)軸器符合要求，其參數(shù)為：公稱轉(zhuǎn)矩 1250N 在確定齒輪、機(jī)體、軸承、軸承蓋的相互位置與尺寸之后， 結(jié)合中間軸的尺寸，可逐段 確定各軸段的長度。 （ 3）選擇滾動軸承類型 由于此處軸受軸向力的作用，故選用角接觸球軸承支承。 初步軸徑 ，并根據(jù)相配聯(lián)軸器的尺寸確定軸徑 和長度 對于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，由參考文獻(xiàn) [3]第 759 頁得， C=103~126，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取 C= 103，則 考慮鍵槽影響，取 。最后確定軸徑最小處為 如下圖， 采用五段式階梯軸結(jié)構(gòu)，軸承與軸配合處軸徑為最小值 ，軸承與齒輪配合處 ，中間的軸肩處 ， 由軸徑 初選軸承 型號 為 7206C。 選擇滾動軸承類型，確定其潤滑與密封方式 由于此處軸受軸向力的作用，故選用角接觸球軸承支承。 齒輪尺寸計算 各齒輪的尺寸及參數(shù)計算詳見下表。 齒輪線速度如下式 由參考文獻(xiàn) [1]圖 查得動載荷系數(shù) KV = ；由參考文獻(xiàn) [1]圖 查得齒向載荷分布系數(shù)，得 ；由參考文獻(xiàn) [1]表 查得齒間載荷分布系數(shù) ，故 2) 因為 相差較大，故 值計算出的 進(jìn)行修正，即 3) 確定模數(shù) m 4) 計算傳動