【文章內(nèi)容簡介】 2 = cos。1 1√??2 + 1 = cos。1 1√ +1 = 176。 ????1 = ??1 + 2??cos??1 = 100+2 5 = ????2 = ??2 + 2??cos??2 = 675+ 2 5 = ????1 = ??1 ? ??cos??1 = 100? 5 = ????2 = ??2 ? ??cos??2 = 675? 5 = 六、 齒輪上 作用力的計(jì)算 齒輪上作用力的計(jì)算為后續(xù)軸的設(shè)計(jì)和校核、鍵的選擇和驗(yàn)算及軸承的選擇和校核提供數(shù)據(jù) 高速 齒輪 傳動(dòng) 的作用力 （ 1）已 知條 件 高速 軸傳 遞的 轉(zhuǎn)矩 T1=114838N/mm ，轉(zhuǎn)速n1=，小齒輪大端分度圓直徑 d1=100mm， 1cos? =， 1sin?=， ?? 176。 （ 2）錐齒輪 1 的作用力 圓周力為 )(60 1148382)( 21 11 ???? ???? Nd TF Rt ?N 其方向與力作用點(diǎn)圓周速度方向相反 徑向力為 NNFF tr 111 ?????? ?? 其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指向輪 1 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 軸向力為 NNFF ta 111 ?????? ?? 其方向沿軸向從小錐齒輪的小端指向大端 法向力為 NNFF tn 11 ???? ? 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 （ 1）已知條件 中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=117720Nmm，轉(zhuǎn)速 n2=，低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的螺旋角 ?? 2? 。為使斜齒圓柱齒輪 3 的軸向力與錐齒輪 2 的軸向力互相抵消一部分，低速級(jí)的小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑為 d3= （ 2） 齒輪 3 的作用力 圓周力為 NNdTF t 772 022 323 ???? 其方向與力作用點(diǎn)圓周速度方向相反 徑向力為 NNFF ntr ?????? ?? 其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指向輪 3 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 軸向力為 NNFF ta ????? ? 其方向可用右手法則來確定，即用右手握住輪 3 的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，此時(shí)拇指的指向即為該力的方向 法向力為 NNFF n tn 33 ?????? ?? （ 3） 齒輪 4 的作用力 從動(dòng)齒輪 4 的各個(gè)力與主動(dòng)齒輪 3 上相應(yīng)的力大小相等，作用方向相反 七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算、軸上齒輪輪轂孔內(nèi)徑及寬度、滾動(dòng)軸承的選擇和校核、鍵的選擇和驗(yàn)算與軸聯(lián)接的半聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行。 高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1）、已知條件 高速軸傳 遞 的功率 p1=,轉(zhuǎn)矩 T1=114838mm，轉(zhuǎn)速n1=，小齒輪大端分度圓直徑 d1=100mm，齒寬中點(diǎn)處分度圓直徑 dm1=（ ? ） d1=mm，齒輪寬度 b=85mm （ 2） 、 選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由表 826選用常用的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 （ 3） 、 初算軸徑 查表 98 得 C=106～ 135，取中間值 C=118，則 mmmmnpCd 3311min ??? 軸與帶輪連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3%～ 5%，軸端最細(xì)處直徑 d1+*（ ～ ） mm=～ （ 4） 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 、 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長，故 軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì)處開始設(shè)計(jì) 2）、 聯(lián)軸器與軸段 ○ 1 軸段 ○ 1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所聯(lián)接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表 837，取載荷系數(shù) KA=，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 Tc=KAT1=*114838Nmm=172257N mm 由表 838 查得 GB/T50142021 中的 LX1 型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為 250N mm，許用轉(zhuǎn)速 8500r/min，軸孔范圍為 24～ 36mm。考慮到 d1，取聯(lián)軸器孔直徑為 32mm，軸孔長度 L 聯(lián) =52mm， Y 型軸孔， A 型鍵，聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為 LX1 22*52GB/T5014— 2021，相應(yīng)的軸段 ○1 的直徑 d1=22mm。其長度略小于孔寬度，取 L1=50mm 3） 、 軸承與軸段 ○2 和 ○4 的設(shè)計(jì) 在確定軸段 ○ 2的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸。 若聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度 h=（ ～ ） d1=（ ～ ）*30mm=～ 3mm。軸段 ○2 的軸徑 d2=d1+2*(～ 3） mm=～ 38mm，其值最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于 3m/s，可選用氈圈油封，查表 827 初選氈圈 35JB/ZQ4606— 1997，則 d2=35mm，軸承段直徑為 40mm，經(jīng)過計(jì)算，這樣選取的軸徑過大，且軸承壽命過長，故此處改用軸套定位，軸套內(nèi)徑為 28mm，外徑既要滿足密封要求，又要滿足軸承的定位標(biāo)準(zhǔn)，考慮該軸為懸臂梁，且有軸向力的作用，選用圓錐滾子軸承，初選軸承 30207，由表 99 得軸承內(nèi)徑 d=35mm，外徑 D=72mm，寬度 B=17mm， T=，內(nèi)圈定位直徑 da=42mm，外徑定位 Da=65mm，軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 a3=，故d2=35mm，聯(lián)軸器定位軸套頂?shù)捷S承內(nèi)圈端面，則該處軸段長度應(yīng)略短于軸承內(nèi)圈 寬度，取 L2=16mm。該減速器錐齒輪的圓周速度大于 2m/s，故軸承采用油潤滑，由齒輪將油甩到導(dǎo)油溝內(nèi)流入軸承座中。 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則 d4=35mm，其右側(cè)為齒輪 1 的定位軸套，為保證套筒能夠頂?shù)捷S承內(nèi)圈右端面，該處軸段長度應(yīng)比軸承內(nèi)圈寬度略短，故取 L4=16mm 4） 、 軸段 ○3 的設(shè)計(jì) 該軸段為軸承提供定位作用，故取該段直徑為軸承定位軸肩直徑，即d3=42mm，該處長度與軸的懸臂梁長度有關(guān)，故先確定其懸臂梁長度 5） 、 齒輪與軸段 ○5 的設(shè)計(jì) 軸段 ○ 5上安裝齒輪，小錐齒輪所處的軸段采用懸臂結(jié)構(gòu)， d5應(yīng)小于 d4，可初定 d5=32mm 小錐齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓與大端處徑向端面的距離 M 由齒輪的結(jié)構(gòu)確定，由于齒輪直徑比較小，采用實(shí)心式，由圖上量得 M=，錐齒輪大端側(cè)徑向端面與軸承套杯端面距離取為 mm101?? ，軸承外圈寬邊側(cè)距內(nèi)壁距離，即軸承套杯凸肩厚 C=8mm，齒輪大端側(cè)徑向端面與輪轂右端面的距離按齒輪結(jié)構(gòu)需要取為 56mm，齒輪左側(cè)用軸套定位，右側(cè)采用軸端擋圈固定，為使擋圈能夠壓緊齒輪端面，取軸與齒輪配合段比齒輪轂孔略短，差值為 ，則 L5=56+ 1? +C+=（ 56+10+8+） mm= 6） 、 軸段 ○1 與軸段 ○ 3的長度 軸段 ○ 1的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承端蓋等零件有關(guān)。由表 41 可知，下箱座壁厚 ? =+3mm=*184+3mm=，取壁厚 mm10?? ， R+a=+184=600mm，取軸承旁聯(lián)接螺栓為 M20， 箱體凸緣連接螺栓為 M16，地腳螺栓為 24Md ?? ，則有軸承端蓋連接螺釘為 mmmmd ???? ，取其值為 M10，由表 830可取軸承端蓋凸緣厚度為 Bd=12mm；取端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為 mmt 2?? ；告訴軸承端蓋連接螺釘，查表 829 取螺栓 GB/T5781 M10?35；其安裝基準(zhǔn)圓直徑遠(yuǎn)大于聯(lián)軸器輪轂外徑，此處螺釘?shù)牟鹧b空間足夠，取聯(lián)軸器轂孔端面距軸承端蓋表面距離 K=10mm，為便于結(jié)構(gòu)尺寸取整，軸承端蓋凸緣安裝面與軸承左端面的距離取為l4=，取軸段 ○1 端面與聯(lián)軸左端面的距離為 則有 L1=L 聯(lián)+K+Bd+l4+=（ 62+10+12++） mm=110mm 軸段 ○ 3段的長度與該軸的懸臂長度 l3有關(guān)。小齒輪的受力作用點(diǎn)與右端軸承對(duì)軸的力作用點(diǎn)間的距離為 3l =M+? 1+C+a3=(+10+8+)mm= 則兩軸承對(duì)軸的力作用點(diǎn)間的距離為 2l =(2～ ） l3=(2～ )*=～ 3L =l2+2a32T =（ ～ ） +2** =126～ 取 L3=130mm，則有 2l =l3+2T2a3=130+2**= 在其取值范圍內(nèi)，合格 7） 、 軸段 ○1 力作用點(diǎn)與左軸承對(duì)軸力作用點(diǎn)的間距 由圖 124 可得 1l =L1+L2T+a331+=110+++= 帶輪與軸段 ○ 1 間采用 A 型普通平鍵連接，查表 831 取其型號(hào)為鍵8?56 GB/T1096— 1990，齒輪與軸段 ○ 4間采用 A 型普通平鍵連接，型號(hào)為鍵 10?63 GB/T1096— 1990 （ 1 ） 畫 軸 的 受 力 簡 圖 軸 的 受 力 簡 圖 如 圖 5 所示 （ 2）計(jì)算支承反力 在水平面上為 NNldFlFRmarH 22211311 ??????? R2H=Fr1+R1H=+= 在垂直平面上為 NNl lFR tv 311 ???? NNRFR vtv 2 0 2 11 4 8 1112 ????? 軸承 1 的總支承反力為 NNRRR vH 2221211 ????? 軸承 2 的總支承反力為 NNRRR vH 2222222 ????? （ 3） 畫 彎 矩 圖 彎 矩 圖 如 圖 c 、 d 、 e 所示 在水平面上， aa 剖面為 MaH=R1Hl2=*=29667Nmm bb 剖面左側(cè)為 Nm mmmd ma 11bH ???? 在垂直平面上為 mmNM mmNmmNlRM bv vav ?? ?????? 0 合成彎矩 aa 剖面為 mmNmmNMMM avaHa????????)29667( 2222 bb 剖面左側(cè)為 mmNmmNMMM bvbHb??????? 01 01 2222 （ 4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖 1110f 所示， T1=50670Nmm 因 aa 剖面彎矩大，同時(shí)作用有轉(zhuǎn)矩， aa 剖面為危險(xiǎn)面 其抗彎截面系數(shù)為 33343 mmmmdW ???? ?? 抗扭截面系數(shù)為 3343 mmdW T ???? ?? 彎曲 應(yīng)力為： MpaMpaWM bb ???? 扭剪應(yīng)力為 MpaMpaWT T ????