【文章內(nèi)容簡介】 21 .11 m m 22 .4m m?? 查 《機械基礎(chǔ)》 P458附錄 1，取 d=25mm ③ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。 根據(jù)軸上零件 的 安裝和固定要求，初 步確定軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有 7 個軸段。 1 段： 該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為 25mm，查《機械基礎(chǔ)》P475 附錄 23，取該軸伸 L1＝ 60mm。 2 段： 參考 《機械基礎(chǔ)》 P373， 取軸肩高度 h 為 ，則 d2=d1+2h=28mm。 此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。 3 段： 此段裝軸承，取軸肩高度 h 為 1mm，則 d3=d2+2h=30mm。 選用深溝球軸承。查 《 機械基礎(chǔ) 》 P476 附錄 24，此處選用的軸承代號為6306，其內(nèi)徑為 30mm，寬度為 19 mm。 為了起固定作用，此段的寬 度比軸承寬度小 1~2mm。取此段長 L3=17mm。 4 段 與 6 段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為 2mm，則 d4=d6=d3+2h=33mm，長度取 5mm，則 L4= L6＝ 5mm。 5 段：：此段 為 齒輪 軸段。由小齒輪 分度圓直徑 d1 =60mm 可知， d6=60mm。 因為小齒輪的寬度為 70mm， 則 L5=70mm。 7 段： 此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即 d7=30mm， L7＝ 17mm。 由上可算出，兩軸承的跨度 L＝ 17 5 2 70 97L ? ? ? ? ?mm ④ 高速軸的軸段示意 圖如下： 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 15 ⑤ 按彎矩復(fù)合強度計算 A、 圓周力： 11 12 2 4 2 7 5 8 1 4 2 5 .360t MFNd ?? ? ? B、徑向力： 011 t a n t a n 20 F N?? ? ? ? ?。?繪制軸受力簡圖 ⅱ） 繪制垂直面彎矩圖 軸承支反力： 1 5 1 8 .8 2 5 9 .422A Y B Y FrF F N? ? ? ? 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 16 1 1 4 2 5 . 3 7 1 2 . 6 522A z B z FtF F N? ? ? ? 由兩邊對稱，知截面 C 的彎矩也對稱。截面 C 在垂直面彎矩為 1 9 7 9 72 5 9 . 4 1 2 5 8 0 . 922c A YM F N m m? ? ? ? ? ? 如圖 ⅲ） 繪制水平面彎矩圖 2 977 1 2 . 6 5 3 4 5 6 3 . 522c A Z LM F N m m? ? ? ? ? ? ⅳ） 繪制合彎矩圖 22 22111 ( ) 1 2 5 8 0 .9 3 4 5 6 3 .5 3 6 7 8 2 .0 1CV CHM c M M N m m? ? ? ? ? ? ⅴ）繪制扭轉(zhuǎn)圖 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取α =， 1 0 .6 4 2 7 5 8 2 5 6 5 4 .8a M N m m? ? ? ? ⅵ） 繪制當(dāng)量彎矩圖 截面 C 處的當(dāng)量彎矩： 22 221( ( ) ) 3 6 7 8 2 .0 1 ( 0 .6 4 2 7 5 8 ) 4 4 8 4 5 .1 2cM e c M M N m m?? ? ? ? ? ? ? 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 17 ⅶ )校核危險截面 C 的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的 C 處， W＝ 134 4 8 4 5 . 1 2 1 2 . 4 8 [ ] 6 00 . 1 3 3Ce M e c M P a M P aW?? ?? ? ? ? ?? 所以 軸強度足夠。 （ 2） 低速軸的設(shè)計 ① 選擇軸的材料和熱處理 采用 45 鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 ，查 《機械基礎(chǔ)》 P369 表 16－ 1， 得其許用彎曲應(yīng)力? ?1 60MPa?? ? ， 118 106A? 。 ② 初步計算軸的直徑 由前計算可知： P2=,n2=計算軸徑公式： 2322PdAn? 即： 其 中， A 取 106。 2 33222 . 0 0 71 0 6 2 7 . 3 61 1 6 . 7 0 0Pd A m mn? ? ? 考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大 5%，則 2 6 3d mm? ? ? 查 《機械基礎(chǔ)》 P458附錄 1，取 d=30mm ③ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求， 并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)， 初步確定 低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有 6 個軸段。 1 段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑 d1=32mm，根據(jù)《機械基礎(chǔ)》P482 附錄 32，選用8232 82326 1 ??BJJLT彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 18 32mm，軸孔長度為 60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長度，又由《機械基礎(chǔ)》P475附錄 23，取軸伸段（即Ⅰ段）長度 L1＝ 58mm。 2 段： 查《機械基礎(chǔ)》 P373，取軸肩高度 h為 ，則 d2=d1+2h= ??? mm 此軸段一部分長度 用于 裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。 3 段： 取軸肩高度 h 為 ，則 d3=d2+2h=35+2 ?? mm。此段裝軸承 與套筒。 選用深溝球軸承。查機械基礎(chǔ) P476附錄 24，此處選用的軸承代號為 6208，其內(nèi)徑為 40mm，寬度為 18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小 1~2mm。 取套筒長度為 10mm，則 此段長 L3=（ 182）+10+2=28mm。 4 段 ： 此段裝齒輪，取軸肩高度 h 為 ，則 d4=d3+2h= ??? mm。因為大齒輪的寬度為 60mm， 則 L4=602=58mm 5 段 ：取軸肩高度 h 為 ，則 d5=d4+2h=50mm， 長度與右面的套筒相同 ，即L5=10mm。 6 段 ：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即 d6=40mm， L6＝ 17mm。 由上可 算出，兩軸承的跨度 L＝ 18 2 10 60 98 mm? ? ? ?。 ④ 低速軸的軸段示意圖如下： ⑤ 按彎矩復(fù)合強度計算 A、圓周力： 22 22 M 2 1 6 4 2 4 0 1 3 5 1 . 7 7 0243tFNd ?? ? ? B、徑向力： 022 t a n 13 51 .7 70 t a n 20 49 2rtF F N?? ? ? ? ?。?求支反力 FAX、 FBY、 FAZ、 FBZ 機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 19 2 492 24622rA Y B Y FF F N? ? ? ? 2 1 3 5 1 . 7 7 0 6 7 5 . 8 8 522tA z B z FF F N? ? ? ? ⅱ )由兩邊對稱，知截面 C 的彎矩也對稱。截面 C 在垂直面彎矩為 受力圖： 1 982 4 6 1 2 0 5 422c A Y LM F N m m? ? ? ? ? ? ⅲ）截面 C 在水平面上彎矩為： 2 986 7 5 . 8 8 5 3 3 1 1 8 . 3 6 522c A z LM F N m m? ? ? ? ? ? ⅳ） 合成彎矩 為： 2 2 2 212( } 1 2 0 5 4 3 3 1 1 8 .3 6 5 3 5 2 4 3 .7 9c c cM M M N m m? ? ? ? ? ? ⅴ） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化， 取α =，截面 C 處的當(dāng)量彎矩： 2 2 2 22( ) 4 4 1 3 6 ( 0 .6 1 6 4 2 4 0 ) 1 0 4 6 5 6 .8e c cM M a M N m m? ? ? ? ? ? ? ⅵ )校核危險截面 C 的強度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的 C 處， W＝ 131 0 4 6 5 6 .8 1 1 .4 8 p a 0 .1 4 5C e bM e c MW?? ?????? ? ?? 所以軸強度足夠。 （ 3）確定滾動軸承的潤滑和密封 由于軸承周向速度為 1m/s 2m/s，宜用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。 滾動軸承外側(cè)的密封 采用 凸緣式 軸承蓋和氈圈來密封。 （ 4） 回油溝 由于軸承采用脂潤滑，因此在箱座凸緣的上表面開設(shè) 回 油溝 ，以提高箱體剖分面處的密封性能。 （ 5）確定滾動軸承在箱體座孔中的安裝位置 因為軸承采用脂潤滑，那么可取軸承內(nèi)側(cè)端面到箱體的距離為 10mm，并設(shè)置封油盤，以免潤滑脂被齒輪嚙合時擠出的或飛濺出來的熱油沖刷而流失。 ( 6 ) 確定軸承座孔的寬度 L 1 2 ( 5 ~ 10 )L C C mm?? ? ? ?， ? 為箱座壁厚， 1C ， 2C 為箱座、箱蓋連機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 一級直齒圓柱齒輪減速器 20 接螺栓所需的扳手空間，查機械基礎(chǔ)表 191 得，取 ? ＝ 8mm， C1＝ 18mm， C2＝ 16mm， L＝ 8+18+16+8＝ 50mm。 （ 7）確定軸伸出箱體外的位置 采用凸 緣式軸承蓋， LH3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 ，高速軸軸承蓋所用螺栓采用規(guī)格為 GB/T5782 M6? 30，低速軸采用螺 栓采用規(guī)格為 GB/T5782 GB/T5782M8? 35為了方便在不拆卸外接零件的情況下，能方便拆下軸承蓋， 查 《機械基礎(chǔ)》 附錄 33，得出 A、 B 的長度，則： 高速軸： L1(AB)=3523=12mm； 低速軸： L2(AB)=4538=7mm 由前設(shè)定高速軸的 L1 =60mm，低速軸的 mmL 582 ? 可知，滿足要求。 ( 8 ) 確定軸的軸向尺寸 高速軸 （單 位： mm） ： 各軸段直徑 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 25 28 30 33 60 33 25 各軸段長度 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 60 60 17 5 70 5 17 低速軸 （單位： mm） ： 各軸段直徑 D1 D2 D3 D4 D5 D6 32 35 40 45 50 40 各軸段長度 L1 L2 L3 L4 L5 L6 58 60 28 58 10 17 滾動 軸承的 選擇與 校核計算 根據(jù)《機械基礎(chǔ)》 P437 推薦的軸承壽命最好與減速器壽