【正文】 L L mm?? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 端面與箱體內(nèi)壁距離與 齒輪 2＇ 右端面與箱體內(nèi)壁距離均取為 1 12mm?? ，則 31 15 10 12 37L B m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 通常一根軸上的兩個軸承應(yīng)取相同相同的型號，則 7340d d mm?? 7337L L mm?? (4) 齒輪與軸段 ④和 ⑥ 該段 ④ 、 ⑥ 上安裝齒輪 1 和 1＇ ，為便于齒輪的安裝， 4d 應(yīng)略大于 3d ，可初定 4 42d mm? ，則由參考文獻(xiàn) [1]中表 41知該處鍵的截面尺寸為 b h=12mm 8mm,由于 54＜ 2 42 故該軸設(shè) 計 成 齒 輪 軸 ， 則 有 4 6 1 54fd d d mm? ? ? ，4 6 1 50L L b mm? ? ? 4654d d mm?? 4650L L mm?? (5) 軸段⑤ 由 1 12mm?? 、 低速小齒輪齒寬 85b mm? ， 則： 5 1 4 62 2 1 9 2 1 2 5 0 5 0 9 9XL B L L m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 該軸段直徑可略大于軸承定位軸肩的直徑，則 5 48d mm? 5 48d mm?5 99L mm? (6) 軸段② 的長度 該軸段的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度有關(guān)及軸承端蓋等零件有關(guān)。 該處軸的圓7 60d mm? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 周速度小于 3m/s，可選用氈圈油封，查參考文獻(xiàn) [1]中表 712選氈圈 60，則 d7=60mm (3) 軸承與軸段 ①和 ⑥ 根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用 0 組游隙， 0 級公差的深溝球軸承 6013，其尺寸為 d D B=65mm 100mm 18mm， 內(nèi)圈定位軸肩直徑 72ad mm? ，外圈定位內(nèi)徑 93aD mm? 故1665d d mm?? 軸承采用脂潤滑，需要用擋油環(huán) ，擋油環(huán)寬度初定為 B1=22mm， 故 1 6 1 18 22 40L L B B m m? ? ? ? ? ? 1665ddmm??1640LLmm?? (4) 軸段⑦ 長度 軸段 ⑦ 的長度除與軸上零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。 33m 4 . 4 61 1 5 4 5 . 9 17 0 . 1IIII inIIPd C m m m mn? ? ? ? 該軸直徑 100d mm? ，有一個鍵槽，軸頸增大 5%～ 7%,安全起見，取軸頸增大 5%則 I I I m i n I I I m i n1 . 0 5 1 . 0 5 4 5 . 9 1 4 8 . 2 1d d m m m m?? ? ? ? ? min mm? 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬定軸上零件的裝配方案 如圖所示 75 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 d1 d2 d3 d4 d6d5① ② ③ ④ ⑤ ⑥L1 L2 L3 L4 L6L5 L7 L8d7 d8⑦ ⑧A1 B11 1L Δ 2e 圖 75 低速軸上零件的裝配方案 (1) 聯(lián)軸器和軸段⑧ 該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號。軸段 ② 的軸徑 d2=d1+2(~3)=~36mm，其最終由密封圈確定。 寬度取 b=10mm， 齒輪 2＇ 左端采用軸肩定位 右端采用套筒定位 2 48d mm? 5 48d mm? (3) 齒輪3 和軸段③ 由于齒輪 3 的直徑比較小，采用實心式， 由 2 48d mm? 為了齒輪 3 便于安裝取 3 52d mm? 。 1120~11200 / mindn r? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 39。dn 該傳動系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動， 查閱 [2]表 23 傳 比 為12= 8 ~ 40i i i ?齒 查 [1]表 132得 V帶傳動比 2~4i ?帶 卷筒轉(zhuǎn)速 70 / minwnn? 電動機轉(zhuǎn)速可選范圍 39。分度圓直徑 2 192d mm? ，齒輪寬度 2 45b mm? ，齒輪 3 分度圓直徑 3 98d mm? ，齒輪寬度2 85b mm? 1． 求作用在齒輪上的力 3121 12 c o s 2 3 4 . 6 1 0 c o s 1 6 . 3 9 1 2 2 9 . 2 354tt TF F N Nd ? ? ? ? ?? ? ? ? 121 t a n t a n 2 01 2 2 9 . 2 3 4 6 6 . 3 5c o s c o s 1 6 . 3 9tnrr FF F N N?? ? ?? ? ? ? ? 2 1 1 t a n 1 2 2 9 . 2 3 t a n 1 6 . 3 9 3 6 1 . 5 5a a tF F F N N? ?? ? ? ? ? 33 32 2 2 3 3 . 8 8 1 0 4 7 7 3 . 198IIt TFNd ??? ? ? 033 ta n 2 0 1 7 3 7 .2 5rtF F N?? 軸上力的方向如下圖 71 所示 圖 71 軸上力的方向 2 ?2 ?2 ?3 ?3 ? 2．初步確定軸的最小直徑 根據(jù)式 3 Pd C mmn?初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 考慮到該段軸徑 取得太小，軸承的壽命可能滿足不了減速器預(yù)期壽命的要求，初定軸段 ① 的直徑 d1=30mm。為方便在不拆卸帶輪的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺栓，取帶輪凸緣端面距軸承端面表面距離 20l mm? ，帶輪采用腹板式，螺栓的裝拆空間足夠。為使套筒端面能夠頂?shù)?齒輪端面，軸段 ⑤ 的長度應(yīng)比輪彀略短，故取 3 82L mm? 3 70d mm?3 82L mm? (5)軸段④ 齒輪 4右端采用 軸肩定位 3( 0. 07 ~ 0. 1 ) ( 0. 07 ~ 0. 1 ) 70 4. 9 ~ 7h d m m? ? ? ?1 .4 6 .6 8 ~ 9 .8b h m m?? ，取 4 8L b mm?? 軸段 ④ 的軸徑 43 2 ~ 84d d h m m? ? ? ，取 4 80d mm? 4 80d mm?4 8L mm? (6)軸段② 和 ⑤ 軸段 ① 軸承采用套筒定位，取 2 68d mm? ， 421 2 2 3 8 5( ) 2 32 2 2 2( 2 2 1 0 ) 2 3 5 8X BBLBmm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?輪 轂 2 68d mm?2 58L mm?5 72d mm?機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 軸段 ⑥ 軸承用軸肩定位，于是取 5 72d mm? 45 4 1 2 2 3 8 5()2 2 2 28 ( 2 2 1 0 ) 4 9X BBL L Bmm? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?輪 轂 5 49L mm? (7) 軸上力作用點的間距 由圖 75所示可知軸的支點及受力點間的距離為 11 2 2 3 1 8 1 0 1 3 0 . 5 m m2 2 2 2XB BAB? ? ? ? ? ? ? ? ? 11 mmB mm?? (8)軸上零件的周向定位 齒輪的周向定位都采用普通平鍵型鍵連接 3 70d mm? 3 82L mm? 8 50d mm? 8 82L mm? 查 [1]圖表 41 取各鍵的尺寸為： 軸段 ③ 選鍵： b h L=20mm 12mm 70mm 軸段 ⑧ 選鍵： C b h L=16mm 10mm 70mm 滾動軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為 m6 (9).確定軸上圓角和倒角尺寸 查 [1]表 127，取軸端倒角為 45? ，各軸肩處圓角半徑為 R1 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第八章 軸的校核 項目 內(nèi)容 結(jié)果 已知 112 2 3 1 8 1 0 1 3 0 . 5 m m2 2 2 2XB BAB? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 3 4 34 7 7 3 .1 1 7 3 7 .2 5t t r rF F NF F N? ? ? ? (1) 求支承反力 垂直面支承反力 412 1 7 3 2 . 2 5 8 6 8 . 2 522rVV FF F N N? ? ? ? 水平面支承反力12 4 7 7 3 . 1 2 3 8 6 . 5 522tHH FF F N N? ? ? ? F 力在支點產(chǎn)生的反力 1 1 4 0 0 0 7 3 1 1 1 8 . 7 72 2 1 3 0 . 5F FKF N NA??? ? ?? 21 ( 40 00 11 18 .7 7 ) 51 18 .7 7FFF F F N N? ? ? ? ? ??12FFN?? (2)求彎矩 垂直面彎矩 11 86 8. 25 0. 13 05 11 3. 31a V VM F A N m N m? ? ? ? ? ? ? 水平面彎矩 11 2 3 8 6 .5 5 0 .1 3 0 5 3 1 1 .4 4a H HM F A N m N m? ? ? ? ? ? ? F 力在支點產(chǎn)生彎矩圖 2 4 0 0 0 0 . 0 7 3 2 9 2FM F K N m N m? ? ? ? ? ? ? F 在 aa截面力產(chǎn)生的彎矩為： 11 11 18 .7 7 0. 13 05 14 6a F FM F A N m N m? ? ? ? ? ? ? aa截面總彎矩 22223 1 1 . 4 4 1 1 3 . 3 1 1 4 6 4 7 7 . 4 1a a H a V a FM M M MN m N m? ? ? ?? ? ? ? ? 支點 2 總彎矩 22 292FM M N m? ? ? 22292146292aVaHFaFaM N mM N mM N mM N mM N mM N m???????????? (3)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 44 0 . 2 6 64 7 7 3 . 1 6 3 4 . 8 222t dT F N m N m? ? ? ? ? ? ? N m?? (4)彎矩和扭矩圖 彎矩和扭矩見圖 81 (5) 由圖 81g可見 aa截面最危險，其當(dāng)量彎矩 安全 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 對危險截面進(jìn)行校核，認(rèn)為軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng) 力，取折合系數(shù)α =，軸的計算應(yīng)力 223223()0 . 14 7 7 4 1 0 ( 0 . 6 6 3 4 8 2 0 ) 1 7 . 8 10 . 1 7 0eeaMTMWdM P a M P a?? ?? ? ??? ?? 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理， 查 [3]表 143得 ? ?1 55b MPa?? ? 因此 ? ?1ea???? ，故軸安全。由參考文獻(xiàn) 1 中表 15— 1知：地腳螺釘直徑 39。 查 [1]圖表 41 取各鍵的尺寸 為： 軸段 ② 和 ⑤ 選鍵： b h L=14mm 9mm 40mm 軸段 ③ 選鍵： b h L=16mm 10mm 70mm 滾動軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為 m6 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 (8) 確定軸上圓角和倒角尺寸 查 [1]表 127，取軸端倒角為 45? ，各軸肩處圓角半徑為 R1 高速軸 (I)的設(shè)計 項目 內(nèi)容 結(jié)果 已知 高速軸傳遞功率 kw? ，轉(zhuǎn)速 65 4. 54 / minInr? ， 轉(zhuǎn)矩 N m? ??，每個齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 1 / 2 6 9 .1 9 / 2 3 4 .6IT T N m N m? ? ? ? ? 齒輪 1和 139。 查 [4]表 103得齒間載荷分布系數(shù) ： ???? 則 載荷系數(shù) 1 1 . 2 5 1 . 0 9 1 . 2 1 . 3 2 . 1 3A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 1AvHFHFKKKKKKK??????????? 5) 按實際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑 1d 由式3ttKddK? 得 : 31 2 .1 34 7 .7 1 4 9 .5 71 .9d m m? ? ? 1 mm? (3)按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 按式 ? ?2131 2112 c o s FSndFYYKTm Z ???????計算 1)確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 a. 載荷系數(shù) 1K 11 . 2