【文章內(nèi)容簡介】 ??????????? ????? ?? PPZZPZZPL P 取 80?PL 節(jié) 4. 確定鏈條的節(jié)距 P 由小鏈輪轉(zhuǎn)速估計，鏈工作在功率曲線頂點左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) ??????????????? ZK Z 。 ??????????????? PL LK 。 選取單排鏈， ?PK ,故得所需傳遞的功率為 KWKWKKK PP PLZ 08 ????? 由 小 鏈 輪 轉(zhuǎn) 速 m i n/??????? sr及功率? ,考慮到剪草時的實際情況，根據(jù)手冊選取鏈號為 10A 單排鏈。同時也證實原估計鏈工作在額定功率曲線頂點左側(cè)是正確的。再查得鏈節(jié)距P=。 5. 確定鏈長 L 及中心距 a ???? PLL P 21222121 ????????? ?????? ???????? ????????? ??? ? ZZZZLZZLP PP 中心距減少量 ? ? ? ? .0 0 40 .0 0 2a ——— ????? 實際中心距 15 7 7 4mm1 0 5 7 5aaa —）—（ ??????? 取 mm275a ?? 6. 驗算鏈速 s/ 11 ????? PZV 與原假設(shè)相符。 7. 驗算小鏈輪轂孔 kd 由機械設(shè)計手冊查得小鏈輪轂孔許用最大直徑為 45mm。 8. 幾何尺寸計算 1） 計算分度圓直徑 )/1 8 0s i n (/pd 1 ????? ）（小 z )/180s i n (/pd 2 ????? ）（大 z 2） 計算齒頂圓直徑 1a m a x ???????? 小小 )17 ( 11a m i n ????????? ）（小小 因此，取 mm95a ?小d 5 7 4 1a m a x ???????? 大大 )68 ( 12a mi n ????????? ）（大大 因此，取 mm350d a ?大 3） 計算齒根圓直徑 1f ????? 小小 1f ????? 大大 小直徑的直徑可制成整體式，中等尺寸的鏈輪可制成孔板式。由計算結(jié)果可以得出 大小鏈輪的形狀結(jié)構(gòu) 。 如圖 34， 35 所示： 16 圖 3— 4 小鏈輪形狀結(jié)構(gòu)圖 圖 3— 5 大鏈輪形狀結(jié)構(gòu)圖 軸的 設(shè)計 1 軸的材料選擇 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則 17 直接用圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造尤為廣泛，其中最常用的是 45 號鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 必須指出：在一般工作溫度下（低于 200℃），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據(jù)的是強度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)剛 度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在既定條件下，有時也可以選擇強度較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。 各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強化處理（如噴丸、滾壓等），對提高軸的抗疲勞強度都有著顯著的效果。 高強度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復(fù)雜的形狀，且具有價廉，良好的吸振性和耐磨性，以及對應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點，可用于制造外形復(fù)雜的軸。 根據(jù)軸的常用材料及其主要力學(xué)性能，結(jié)合 此處的 實際的情況，所受載荷小而且轉(zhuǎn)速低所以 三個軸均 選擇用 45 鋼（調(diào)質(zhì)）。 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 包括 定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置以及形式；軸上零件的類型，尺寸，數(shù)量以及和軸聯(lián)接的方法；載荷的性質(zhì)，大小，方向以及分布情況；軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)因素較多，而且結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而不同，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時必須針對不同情況進(jìn)行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。 軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、圓螺母、軸端擋圈 和軸承端蓋等來保證的。 軸肩 分為定位軸肩和非定位軸肩兩類，利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會使軸的直徑加大，而且軸肩處將因截面突變而引起應(yīng)力集中。另外，軸肩過多時也不利于加工。因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場合。 套筒定位 結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需開槽﹑鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度，一般用于軸上兩個零件之間的定位。如兩零件的間距較大時，不宜采用套筒定位，以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。因套筒與軸的配合較松， 18 如軸的轉(zhuǎn)速較高時，也不宜采用套筒定位。 圓螺母 定位可承受大的軸向力 ，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會降低軸的疲勞強度，故一般用于固定軸端的零件，有雙圓螺母和圓螺母與止動墊片兩種型式。當(dāng)軸上兩零件間距離較大不宜使用套筒定位時，也常采用圓螺母定位。 軸承端蓋 用螺釘或榫槽與箱體聯(lián)接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下，整個軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實現(xiàn)。 軸上零件的 周 向定位 的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。常用的周向定位零件有鍵﹑花鍵、銷﹑緊定螺釘以及過盈配合等，其中緊定螺釘只用在傳力不大之處 有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。安裝標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動軸承、聯(lián)軸器、密封圈等）部位的軸徑，應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值及所選配合的公差。 為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便，并減少配合表面的擦傷，在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑。為了使與軸作過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入端應(yīng)制出錐度；或在同一軸段的兩個部位上采用不同的尺寸公差。 確定各軸段長度時，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來確定的。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短 2～ 3mm。 結(jié)合以上設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計各個軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下： （ 1） 軸 Ⅰ 的設(shè)計 1） 求作用在軸 Ⅰ 上 齒輪 2 的力 因為 ? mm7500T2 ?? N ， 故 NT ???? NF nF t2r2 ?? ? （ ??20? ） 由此可見，軸所承受的力很小。 NP 309 5 5 0/ 5 0 09 5 5 0/nT 222 ????? 2） 初步確定軸的最小直徑 根據(jù)機械設(shè)計手冊查得，取 0A =112,于是 得 1030112nd 3 33220mi n ?????? ?PA 考慮到需要開鍵槽以及加工工藝，故取 mm18dmin ? 。顯然，軸的最小直徑 19 是安裝車輪處，即 mm18dd 21m in ?? ? 。 3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ①為了滿足車輪的軸向定位要求，車輪外用 M16 的螺母定位； 內(nèi)用套筒定位 。 ②初步選擇滾動軸承。因軸承同時承受的徑向和軸向力均很小，故選用深溝球軸承。 參照工作要求并根據(jù) mm18dmin ? ， 參照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2761994,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承 6004，其尺寸為 mm12mm42mm20d ????? BD ， 由于需要安裝擋油環(huán)，所以 軸承內(nèi)用 套筒 定位， 套筒用軸肩定位 ； 外用 軸承 端蓋 定位。 軸承安裝在軸承架里 ，其周向定位是借助過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6 。mm129832 ?? ?? LL 。 ③由于軸上齒輪之間的配合原因，故 ?、螅舳蔚闹睆綖?mm25d 43 ? ； 取mm137L 43 ? 。 ④ 取安裝齒輪處的軸段Ⅴ －Ⅵ 的直徑 mm30d 65 ? ； mm128L 65 ? 。 齒輪的右端采 用軸肩 定位，軸環(huán)處的直徑 mm36d 76 ? 。軸環(huán)寬度 mm10L 76 ? 。齒輪左端采用圓螺母定位， 取用 M27 圓 螺母， 螺紋 mm20L 54 ? 。 ⑤ 87d mm25d 43 ?? ； mm145L 87 ? 。 ⑥軸承端蓋采用 M5 的螺釘固定， 軸承端蓋的總寬度為 20mm，故取21L mm60L 109 ?? 。 至此，已初步確定了軸Ⅰ的各段直徑和長度。 ⑦ 軸上零件的周向定位 齒輪、車輪與軸的周向定位均采用 平鍵聯(lián) 接。 按 65d 由手冊查得平鍵截面mm7mm8hb ??? （摘自 GB/T 10952021） ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm（摘自 GB/T 10962021） 。 同時為了 保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇 齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；同樣車輪與與軸的聯(lián)接，選用 B 型 平鍵mm14mm6mm6 ?? ，車輪與軸的配合為 H7/k6. ⑧ 由 機械設(shè)計手冊得， M16 螺紋倒角為 245176。 ； M27 螺紋倒角為 145176。；各軸肩處的圓角半徑 取 R1。 初步確定的 軸 Ⅰ 的結(jié)構(gòu) 如圖 3— 6 所示。 20 圖 3— 6 軸Ⅰ 的結(jié)構(gòu) （ 2） 軸 Ⅱ 的設(shè)計 參照軸 Ⅰ 的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 1） 求作用在軸 Ⅱ 上 齒輪 1的力 ?? NT 111t d2TF ? 313 0 872 ??? NFF ????? ? NTP ??????? 2） 初步確定軸的最小直徑 取 0A =112 3 33110m in ??? ???? ?PA 考慮到需要開鍵槽以及加工工藝，故取 mind =20mm。顯然，軸的最小直徑是安裝 軸承處 。 3） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 21 ①初步選擇滾動軸承。 由軸承產(chǎn)品目錄中初步 選取 0 組基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承6004，其尺寸為 mm12mm42mm20d ????? BD ， 外部定位方式為軸承 架定位 ，內(nèi)部為套筒定位 。 故取 mm13L 10921 ?? ?L 。 ② mm10L 9832 ?? ?L ； mm21dd 9832 ?? ? 。 ③ Ⅲ Ⅳ段和 Ⅶ Ⅷ 段