【文章內(nèi)容簡介】 ?? ３） 齒輪 2 的作用力和主動齒輪 1 的各個作用力大小相等，方向相反 低 速 級 齒 輪 傳 動 的 作 用 力 １） 已 知 條件 低 速 軸傳 遞的 轉(zhuǎn) 矩為 2 347630T N mm? ， 轉(zhuǎn)速 為2 / minnr? ，高速級齒輪的螺旋角 ? ? ，小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪的分度圓直徑為 3 mm? ２） 圓周力 23 2 97583t TFNd??，方向與力的的作用點圓周速度方向相反 徑向力 33 tan nrtF F N????，方向由力的作用點指向輪 3 的轉(zhuǎn)動中心 軸向力 33 t a n 2 5 1 4 . 5atF F N??? 方向可以有右手法則確定 法向力 33 o s c o stn nFFN???? 3）齒輪 4 的作用力和主動齒輪 3 的各個作用力大小相等，方向相反 3 9758tFN? 3 ? 3 ? 3 ? 十、 減速器軸及軸承裝置、鍵的設計 第 17 頁 共 39 頁 高速軸 中間軸第 18 頁 共 39 頁 低速軸 1． Ⅱ 軸（ 高速 軸）及其軸承裝置、鍵的設計 目的 過程分析 結(jié)論 高 速 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 1. 已知條件 輸入軸上的功率 115 . 2 8 , 轉(zhuǎn) 速 n 4 8 0 / m i nP k w r??，1 105130T N mm??，小齒輪分度圓直徑 d1=，齒輪寬度1 80B mm? 2. 選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由手冊選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 3．初定軸的最小直徑 根據(jù) 手冊， 取 120A ? 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑選軸的材料為４５鋼，調(diào)質(zhì)處理 mind ? 第 19 頁 共 39 頁 的 設 計 1 33min 1 2 0 2 6 . 7480Pd A m mn? ? ?，軸與帶輪連接，有一個鍵槽，軸 徑 應 增 大 3%~5% ， 軸 段 最 細 出 直 徑1 26 .7 26 .7 ( 0. 03 0. 05 ) 27 .5 28 .0 4d mm mm? ? ? ?。 目的 過程分析 結(jié) 論 輸 入 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設 計 ４．軸的結(jié)構(gòu)設計 １）擬定軸上零件的裝配方案（ 見上圖 ） ２）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （１） 軸段 1 的設計 軸段 1 上安裝帶輪，此處設計應與帶輪輪轂的設計同步進行。初定軸段 1 的直 徑 1 30d mm? ，帶輪輪轂的寬度為1(1 . 5 2 . 0 ) 4 5 6 0d m m?，結(jié)合帶輪結(jié)構(gòu) 帶 輪 =57 76mmL ,取帶輪輪轂的寬度 帶 輪 =60mmL ，則軸段 1 的長度略小于輪轂孔寬度 1=58mmL （ 2 ） 密封圈與軸段 2 的設計 帶輪用軸肩定位，取 軸肩高度dh ~? ,由于該處的軸圓周速度均小于 3m/s，可選用氈圈油封，查表，選取氈圈 35 / 4606 1997JB ZQ ?， 故?。捕蔚闹睆?2 35d mm? （ 3） 考慮到齒輪有軸向力的存在，且有較大的圓周力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。取軸承為 30208，查表的其參數(shù)如下： 4 0 8 0 1 8 1 9 . 7 5d D B T? ? ? ? ? ? ? 47ad mm? 69aD mm? 故 36 40d d mm?? 軸段 7 的長度與 軸承寬度相同 ,故取6 18L mm? ( 4 )軸段 4 上安裝齒輪 ,為便于齒輪的安裝 , 4d 應略大與 3d ,可取4 42d mm? .齒輪的分度圓直徑較小，采用實心式， 齒輪左端用套筒固定 ,為使套筒端面頂在齒輪左端面上 ,即靠緊 ,軸段 4 的長度 4l 應比齒輪轂長略短 ,若轂長與齒寬相同 ,已知齒寬 1 80B mm? ,故取 4 78L mm? ( 5 )齒輪右端用肩固定 ,由此可確定軸段 5 的直徑 , 軸肩高度dh ~? ,取 5 48d mm? , 5 ? ,故取 5 10L mm? ( 6 )取齒輪端面與機體內(nèi)壁間留有足夠間距 ，箱體內(nèi)壁與高速軸右側(cè)面與右軸承左端面的距離均取 10mm，則箱體內(nèi)壁與高速軸右側(cè)軸承座端面的距 軸的尺寸（ｍｍ）： 1d 30mm? 1=58mmL 2 35d mm? 6=18mmL 3d 40mm? 6d 40mm? 4=78mmL 5 48d mm? 5 10L mm? 第 20 頁 共 39 頁 離 1 1 12 10 0XB b mm? ? ? ? 故 234( ) 6 4 . 5( ) 4 2L C s B e K m mL B s H b l m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 軸上力作用點的間距： 軸承反力的作用點與軸承外圈大端面的距離 a3=，則由圖可得軸的支點及受力點間的距離為帶 輪1 2 312 1 313 5 3222ll L a T B m mbl T a m mbl L T a m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 鍵連接：帶輪與軸段 1 處采用 A 型普通平鍵，型號 8 45 / 10 96 19 90GB T?? 齒輪與軸段 4 初采用 A 型 普 通 平 鍵 ， 型 號12 70 / 10 96 19 90GB T?? 由結(jié) 構(gòu)設計可得高速軸上各個零件的數(shù)據(jù)圖如下 1 105XB mm? 8mm? ? 1 20c mm? 2 16c mm? =50mmL 2= 3=42mmL 1= 第 21 頁 共 39 頁 輸 入 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設 計 1)畫軸的受力簡圖 2= 3= 輸 入 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設 ２）計算支承反力 在水平面上 11 2 3 1 3 1123() 2 HdQ l l l F l FRNll? ? ? ???? 2 1 1 r HR Q F R N? ? ? ? ? 式中負號表示與圖示方向相反 在垂直面上 131232 1 1tvv t vFlRNllR F R N???? ? ? 軸承 1 的 總支承反力 221 1 1 R R N? ? ? 軸承 2 的 總支承反力 222 2 2 R R N? ? ? 1 ? 2 ?? 1 ? 2 ? 1 ? 第 22 頁 共 39 頁 計 １） 畫彎矩圖 水平面上， aa 剖面為 1 .aHM Ql N mm? ? ? ? bb 剖面右側(cè) 23 82 66 2. 7 .bH R HM R L N mm? ? ? bb 剖面左側(cè) 11 1 0 9 7 5 2 .2b H L b H R a dM M F N m m? ? ? ? 在垂直平面上 0AVM N mm?? 12 vM R l N mm? ? ? ? ? 合成彎矩， aa 剖面為 22 a H a VM M M N m m? ? ? bb 剖面左側(cè)為 22 L b H L b V LM M M N m m? ? ? bb 剖面右側(cè)為 22 R b H R b V RM M M N m m? ? ? 畫轉(zhuǎn)矩圖， 1 105130T N mm? 6 校核軸的強度 bb 剖面 左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應力集中，故 bb 剖面左側(cè)為危險剖面 32 3444() 62963 2 2d b t d tW m md? ?? ? ? 32 3444() 135691 6 2Td b t d tW m md? ?? ? ? 2 ? N mm? N mm? N mm? 1 105130T N mm? 目的 過程分析 結(jié)論 輸 入 軸 的 彎曲應力為 b M MPaW? ?? 1 TT MPaW? ?? 按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α =，則當量應力 224( ) 2 4 . 0 1eb MPa? ? ? ?? ? ? MPa? ? ? ? MPa? ? 第 23 頁 共 39 頁 設 計 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設 計 查表得 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限 650B MPa? ? ，則軸的許用彎曲應力1 60b Mpa???????，強度滿足要求 軸的強度滿足要求 2．Ⅳ 軸（ 低速 軸）及其軸承裝置、鍵的設計 同軸式減速器箱體內(nèi)壁寬度與高速軸和低速軸的長度有關；而中間軸的長度由箱體內(nèi)壁寬度、高速軸和低速軸共同確定，故先設計低速軸，然后設計中間軸。 目的 過程分析 結(jié)論 低 速 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置 鍵 的 設 計 低速 軸上的功率 334. 87 , 轉(zhuǎn) 速 n 40 .5 6 / mi nP kw r?? 齒輪 4 分度圓直徑 , 88d mm B mm?? 2． 選擇軸的材料 初定軸的最小直徑選軸的材料為４５鋼，調(diào)質(zhì)處理。 3. 初算軸徑 根據(jù)表１５－３，取 106A ? 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑 3m i n 3 3/ 5 2 . 3d A P n m m?? 軸與聯(lián)軸器連接，有一個鍵槽，軸徑應增大 3%~5%，軸端最細處直徑為 1 53 .8 7 54 .9 2d mm? 選 軸 的 材 料 為 ４５鋼，調(diào)質(zhì)處理 min mm? 第 24 頁 共 39 頁 中 間 軸 的 設 計 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設 計 ４．軸的結(jié)構(gòu)設計 1）擬定軸上零件的裝配方案（見前圖） 該減速器發(fā)熱小、軸不長，故軸承采用兩端固定方式。 2）聯(lián)軸器及軸段 1 的設計 ： 軸段 1 上安裝聯(lián)軸器，此段設計應與聯(lián)軸器同步進行。為補償聯(lián)軸器兩端所連接的安裝誤差、隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 KA= ， 計 算 轉(zhuǎn) 矩 為 3 1720655ca AT K T N mm?? ，查表/ 5014 2021 中 的 4 符 合 要 求GB T LX? ，取聯(lián)軸器轂孔直徑為 60mm，軸孔長度 107mm， J 型軸孔， A 型鍵，代號 LX 46 0 10 7 / 50 14 20 03GB T?? 所以 11=60 mm, 105d L mm? 3) 密封圈和 軸段 2 ：應同時考慮聯(lián)軸器的軸向定位及密封圈的尺寸。12( 0 . 0 7 0 . 1 ) 4 . 2 6 , 6 8 . 4 7 2h d m m d m m? ? ?,最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度小于 3m/s，可選用氈圈油封，查