【正文】 因此 選用承載能力較高的剛性聯(lián)軸器 所以選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 1T L D 10 J 45 84 43 23 86GB?? 其主要參數(shù)如下： 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 1240d d mm?? 軸孔長(zhǎng) 1 84L L mm?? 十． 潤(rùn)滑和密封方式的選擇 1. 齒輪潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為32 3 . 1 4 7 7 . 1 2 8 2 6 6 . 7 1 . 0 7 7 /6 0 1 0 0 6 0 1 0 0 0dnv m s? ??? ? ???，所以 齒輪 浸油高度約為 1~2 個(gè)齒高 ，但不得小于 10mm， 加上大齒輪齒頂圓距離箱體底部為 30~50mm， 故 最終 取 最小 油深 為 47mm。 （ 2） 各段長(zhǎng)度的確定 a． 此處需要安裝 70309C 型號(hào)軸承，同時(shí)還有安裝擋油盤(pán)（其長(zhǎng)度為32mm），綜合考慮兩者長(zhǎng)度，選定此處長(zhǎng)度為 55mm； b． 此 處需要安裝 齒輪 4，根據(jù)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，此處長(zhǎng)度選為 75mm； MPa? ? 1[ ] 60MPa???? 中間軸的選擇合格 低速軸的總長(zhǎng)： 372mm 26 c． 此處軸肩長(zhǎng)度選為 10mm； d． 此處長(zhǎng)度決定了軸的長(zhǎng)度，考慮到箱體寬度，此處長(zhǎng)度選為 68mm。 初步繪 制其結(jié)構(gòu)如圖所示： ⑴ 根據(jù)軸向定位的要求確定州的各段直徑 a. 由于軸的一端需要使用聯(lián)軸器接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑的限制，選為 32mm； b. 此處需要安裝滾動(dòng)軸承，所以軸段直徑選為 35mm，比 a 段直徑大 3mm，聯(lián)軸器的軸向固定將會(huì)使用套筒； c. 此處需比 b 軸端高出 9 個(gè) mm，以便實(shí)現(xiàn)軸承的軸向固定，故選為 44mm； d. 此處為插齒輪； e. 與 c 軸段作用相同； 3 kN? 3 kN? 3 0..93aF kN? 高速軸的總長(zhǎng)： 355mm 19 f. 該段安裝軸承，選定直徑為 35mm。 2 1 nmzd m m?? ? ? 44 o3 * 6 9 2 1 2 .8 7 2c o s c o s 1 3 2 9 39。 調(diào)整螺旋角： 12() 2 * ( 2 5 9 0 )a r c c o s a r c c o s 1 6 3 5 39。 工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為 ： 6 0 * 1 0 0 0 * /wN V D?? =60*1000*（ *450） =34r/min 若選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)，則 i=1500/40=4401； 若選用同 步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)，則 i=1000/40=； 為使結(jié)構(gòu)緊湊，故選同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。 28 八． 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 7 六． 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) ① 總體方案設(shè)計(jì) ② 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ③ 裝配圖設(shè)計(jì)： 1 張 A1（包括主視圖、俯視圖、左視圖，零件明細(xì)表，技術(shù)特性表，技術(shù)要求） ④ 零件圖設(shè)計(jì)： 2 張 軸 齒輪 ⑤ 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 二、 傳動(dòng)方案的分析和擬定 一個(gè)好的傳動(dòng)方案，除了首先滿足機(jī)器的功能要求外，還應(yīng)當(dāng)工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、成本低廉以及維護(hù)方便。 ① 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇 由已知條件 i=，可取小鏈輪齒數(shù)為 1 23Z? ，則大鏈輪的齒數(shù)為21* * 23 6Z i Z? ? ?，故取 2Z =65120，合適。 5 2 v ozz ?? ? ? 22 33 90 1 0 2 . 3c o s c o s 1 6 3 5 39。 5. 齒輪的幾何尺寸 小齒輪： 分度圓直徑 3 mm? 齒根圓直徑*33 2 * ( ) * 7 7 .1 2 8 2 * ( 1 0 .2 5 ) * 3 6 9 .6 2 8f a n nd d h c m m m? ? ? ? ? ? ? 齒頂圓直徑 33 2 * * 7 7 .1 2 8 2 * 1 * 3 8 3 .1 2 8a an nd d h m m m? ? ? ? ? 大齒輪： 分度圓直徑 4 mm? 齒根圓直徑 *44 2 * ( ) * 21 2. 87 2 2 * ( 1 0. 25 ) * 3 20 5. 37 2f a n nd d h c m m m? ? ? ? ? ? ? 齒頂圓直徑 44 2 * * 212 .87 2 2 *1 * 3 218 .87 2a an nd d h m m m? ? ? ? ? 6. 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用實(shí)心打孔式結(jié)構(gòu) 大齒輪的相關(guān)尺寸計(jì)算如下： 軸孔直徑 50d mm? ， 輪轂長(zhǎng)度 l 與齒寬相等，取 77l mm? ， 輪緣厚度 0 11mm? ? ，腹板厚 23C mm? ，腹板中心孔直徑 0 136D mm? ， 腹板孔直徑 0 46d mm? ，齒輪倒角 2n mm? ，倒圓角 3r mm? ， 1 90d mm? 。 將軸的受力分解為鉛直方面和水平方向的受力 ，則有 V 平面： 1 * 5 6 1 5 8 2 . 9 3 * 5 6 435(1 4 8 5 6 ) 2 0 4tVA FFN? ? ?? 1 158 3 435 114 8V B t V AF F F N? ? ? ? ? H 平面： 1 * 5 6 6 0 1 .1 2 * 5 6 1652 0 4 2 0 4rHA FFN? ? ? 1 601 165 436H B r H AF F F N? ? ? ? ? 由此得到其鉛垂面與水平面的彎矩為： * 56 114 8 * 56 642 88V a V BM F N m m? ? ? ? * 56 436 * 56 244 16H a H BM F N m m? ? ? ? 合彎矩 為： 2 2 2 26 4 2 8 8 2 4 4 1 6 6 8 7 6 8a H a V aM M M N m m? ? ? ? ? ? 其轉(zhuǎn)矩為： 1 41294T N mm?? 已知工作條件為載荷平穩(wěn)，故取 ?? ， 則有當(dāng)量彎矩為： 435VAFN? 1148VBFN? 165HAFN? 436HBFN? 20 2 2 2 21( * ) 6 8 7 6 8 ( 0 .3 * 4 1 2 9 4 ) 6 9 8 7 5c a aM M T N m m?? ? ? ? ? ? 軸的受力圖及彎矩圖如下： (b)鉛直面受力 (c)水平面受力 （ d） 鉛直面彎矩 (e)水平面 彎矩 （ f）總彎矩 68768aM N mm?? 69875caM N mm?? 21 (g)轉(zhuǎn)矩圖 由 上述 計(jì)算分析可知， aa? 截面 處的當(dāng)量彎矩最大，是危險(xiǎn)截面，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核有： 13316 9 8 7 5 6 9 8 7 5 6 . 6 6 [ ] 6 00 . 1 * 0 . 1 * 4 7 . 1 7 4caca fM M P a M P aWd?? ?? ? ? ? ? ? 其中 1[ ] 60MPa?? ? 是 45 鋼受對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的許用彎曲應(yīng)力。 七、 鍵連接的選擇及計(jì)算 1. 鍵的選擇 各軸上的鍵初步選定如下 : 代號(hào) 型號(hào) 鍵寬 b鍵高h(yuǎn)鍵長(zhǎng)L 直徑d(mm) 工作長(zhǎng)度l（ mm） 工作高度k（ mm） 轉(zhuǎn)矩 T （ N平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。 ③ 求兩軸承受到的當(dāng)量載荷 ? 1527BPN? 19524727hLh?? 年 31 由 rSF? ，得到軸承 C、 D 的派生軸向力分別為： * 291 6 145 8C rCS F N? ? ? * 245 8 122 9D rDS F N? ? ? 因?yàn)檎b，且 C ac D abS F S F? ? ?，軸有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則軸承 D 被“壓緊”，由此得 1458aC CF S N?? 1874aD C ac abF S F F N? ? ? ? 初步 取 ? ， ? ， ? ， ? ，由此得（ pf 為載荷系數(shù)，因是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，故去 1pf ? ） ( ) 1 * ( 0 .4 4 * 2 9 1 6 1 .4 7 * 1 4 5 8 ) 3 3 5 3C p C r C C a CP f X F Y F N? ? ? ? ? ( ) 1 * ( 0 .4 4 * 2 4 5 8 1 .1 2 * 1 8 4 7 ) 3 1 8 0D p D r D D aDP f X F Y F N? ? ? ? ? ④ 軸承壽命的校核 CDPP? ，故按軸承 C 計(jì)算強(qiáng)度，因是球軸承，取 3?? ，得 66 31 0 1 0 1 * 4 0 2 0 0( ) ( ) 1 0 7 6 9 7 1 56 0 6 0 * 2 6 6 . 7 3 3 5 3trh CfcLhnP ?? ? ? ? 年 上述初步估算的結(jié)果遠(yuǎn)大于規(guī)定值 10 年，故 軸承強(qiáng)度滿足要求。各受力點(diǎn)與支撐點(diǎn)如下： （ a） 其中 C、 D 兩處是軸承 中心的 位置。 2. 軸的 受力分析 ① 作用在軸上的力 齒輪 1 上的受力： 圓周力 11 12* 2 * 4 1 2 9 4 2 .1 13 9 .1 3 0t TF k N k Nd? ? ? 徑向力 11 ta n 0 .8c o stnr FaF kN??? 軸向力 11 ta n 2. 11 ta n 16 35 39。 2. 計(jì)算需用應(yīng)力 查圖 316（《機(jī)械設(shè)計(jì)》）得 lim 3 58 0 aH MP? ? ， H lim 4 550 aMP? ? ，查圖 317得 F lim 3 220 aMP? ? ， F lim 4 210 aMP? ? ， 求得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)8326 0 * * * 6 0 * 1 * 2 6 6 .7 * 1 0 * 3 0 0 * 1 6 7 .6 8 1 0N a n t? ? ? ?，8 834 23 7 .6 8 1 0 2 .7 6 3 1 03 .6NN i ?? ? ? ? 查圖 38 得 431NNZZ??，查圖 39 得 431NNYY?? 查表 32 取 min 1HS ? ， min ? ，則有： l i m 3 33m i n5 8 0 * 1 5801HNHPHZ M P aS?? ? ? ? l i m 4 44m i n5 5 0 * 1 5501HNHPHZ M P aS?? ? ? ? l i m 3 33m i n2 2 0 * 2 * 1 3141 .4F S T NFPFYY M P aS?? ? ? ? l i m 4 44m i n2 1 0 * 2 * 1 3001 .4F S T NFPFYY M P aS?? ? ? ? 由于設(shè)計(jì)是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是疲勞點(diǎn)蝕。 2. 高速級(jí)齒 輪的設(shè)計(jì) 1. 由 工作條件 選定材料及齒輪部分參數(shù) 1 kw? ，轉(zhuǎn)速為 960r/min，齒數(shù)比為 i=，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作 16 個(gè)小時(shí)，要求使用圓柱齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)傳