【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 = TI=73102Nmm 高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓直徑： d1=mZ1=120mm (2)作用在齒輪上的力 高速級(jí)小圓錐齒輪分度圓錐的平均直徑： ? ? mmdd Rm )( ??????? ? Nd TF mt 022 11 ?? 1co stan ?? ??? tr FF Nco 4 0 2 ???? ?? 1sintan ?? ??? ta FF 3 i n20t a 4 0 2 ???? ?? (3)確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P229 表142，取 C=103~126。 mmnPCd ~)126~103( 3311m i n ???? 因軸需要與電機(jī)相連接， Y160M6 輸出軸軸徑為 42mm，故取mind =42mm (4)各軸段直徑的確定 1）軸段 12 應(yīng)與聯(lián)軸器相配合 確定聯(lián)軸器型號(hào) mmN1 0 2 3 4 21 ??? TKT Aca 其中 KA為工況系數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P241 表 151 取 KA = 按手冊(cè) P99 表 87（ GB/T 5014— 2021），選用 J 型軸孔 LX3彈性柱銷聯(lián)軸器；公稱轉(zhuǎn)矩 500N m許用轉(zhuǎn)速 6300r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ， d2 =42mm， L=84mm。 所以根據(jù)聯(lián)軸器 d2 =42mm ， L=84mm， nI=1430r/min PI = TI=14545Nm d1= 45mm tF = rF = aF = mind =25mm d12=42mm J型軸孔 LX3彈性柱銷聯(lián)軸器 11 故取 d12=42mm， L12=80mm 2）軸段 23 應(yīng)為聯(lián)軸器的定位軸肩，裝套筒 根據(jù)軸段 12 直徑為 d12=42mm，軸段 23 直徑 d23=48mm， L23=60mm。 3）軸段 34 應(yīng)與軸承相配合 確定軸承型號(hào) 因?yàn)檩S承既承受軸向力又承受徑向力的作用，所以選用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸段 23 直徑 d23=48mm，故 d34=25mm。 根據(jù)軸段 34直徑 d34=50mm，按《手冊(cè)》 P75 表 67，選用 30210型軸承； B=20mm。 根據(jù)所選軸承， L34=20mm 4）軸段 45 應(yīng)為砂輪越程槽 按手冊(cè) P15表 125 取 d45=49mm， L45=2mm 5）軸段 56 應(yīng)為兩軸承定位軸肩 取 d56=64mm， L56=80mm 6）軸段 67 應(yīng)為砂輪越程槽 按手冊(cè) P15 表 125 取 d67=49mm， L67=2mm 7）軸段 78 應(yīng)與軸承相配合（直徑確定同軸段 34 相同） 另為保證套筒與軸承貼緊，將該軸段減少 2mm 故取 d78=50mm， L78=20mm 8）軸段 89 應(yīng)與高速級(jí)小圓錐齒輪配合 取 d89=45mm， 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P99 L=(1~) ds 其中，軸徑 ds= d89=45mm， 故得 ， L=(45~54)mm 取 L=56mm 因?yàn)檩S段 89 上應(yīng)有套筒將軸承和齒輪隔開并定位， 取套筒長(zhǎng) l=20mm 綜上， L78=78mm (5)輸入軸（Ⅰ軸）的強(qiáng)度校核 1）軸承的徑向支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立如下圖所示的力學(xué)模型。 L12=80mm d23=48mm L23=60mm d34=50mm L34=22mm d45=19mm L45=2mm d56=64mm L56=80mm d67=49mm L67=2mm d78=50mm L78=20mm d89=45mm L89=78mm 12 水平面的徑向支反力： FHB = (**50)/100= FHA= FHB ? () = 彎矩圖如下： 在垂直面內(nèi) FVB=Ft1*50/100= FVA= Ft1? FVB= 彎矩圖如下： 剖面 B處的彎矩： 水平面的彎矩： MHB= Nm 垂直面的彎矩： MVB=m 合成彎矩： MB=(MHB2+MVB2)1/2= Nm 2）軸所受扭矩 FHB= FHA= FVB= FVA= MHB= Nm MVB=m A B 13 T= Ft* d1/2= Nm 畫扭矩圖： 3）計(jì)算剖面 B處當(dāng)量彎矩 因軸是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)， α= MeB=(MB2+(αT)2)1/2= Nm 4）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 剖面 B處當(dāng)量彎矩最大而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 B為危險(xiǎn)截面，軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P224表 141查得，許用彎曲應(yīng)力 [σ1]=60Mpa。 Se= Me/W= MeB/()= ＜ [σ1]=60Mpa 故輸入軸確定的尺寸是安全的。 中間 軸 （ Ⅱ 軸） 的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)已知條件 nII=485(r/min) PII= TII=137500Nmm 高速級(jí)大圓錐齒輪的分度圓直徑： d1= 240mm 低速級(jí)小圓柱直齒圓柱齒輪的分度圓直徑 d1 =81mm (2)作用在齒輪上的力 高速級(jí)大圓錐齒輪受力： 力的大小與高速級(jí)小齒輪力對(duì)應(yīng)相等 NFt 1346? NFr 219?? NFa 438? 低速級(jí)小直齒圓柱齒輪受力： 121 2dTFt ? = N33 954513 750 02 ?? ?tan11 tr FF ? = ?3953 1236N=20tan ? (3)確定軸 的最小直徑 選取軸的材料為 40Cr 鋼，調(diào)質(zhì)處理，按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P229 nII=485(r/min) PII= TII=137500Nmm NFt 1346? NFr 219? NFa 438? 1tF =3395N 1rF =1236N m Nm 14 表 142，取 C=103~126。 mmnPCd ~)112~97( 33IIIIm i n ???? 因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大 2~3mm，暫取 mind =28mm (4)各軸段直徑的確定 1）軸段 12 應(yīng)與軸承相配合，與套筒相聯(lián)接 確定軸承型號(hào) 因?yàn)檩S承既承受軸向力又承受徑向力的作用，所以選用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸最小直徑 dmin=28mm，故取 d12=35mm。 按《 手冊(cè)》 P75 表 67，選用 30307 軸承； B=20mm， 套筒長(zhǎng)度一般選為 l=10mm 所以 L12= B +l+2=32mm。 2）軸段 23 應(yīng)與高速級(jí)圓錐大齒輪相配合 取 d23=48mm， 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P99 L=(1~) ds 其中，軸徑 ds= d23=40mm， 故得， L=(40~48)mm 取 L23=50mm 3） 軸段 34 應(yīng)為兩齒輪定位軸肩 取 d34=52mm， L34=25mm 4）軸段 45 應(yīng)為小直齒圓柱齒輪軸段部分，為確保齒輪強(qiáng)度，將軸與齒輪作為一體 取 d45=81+32=87mm， L45=60mm。 5） 軸段 56 為過(guò)渡軸段，為軸承定位軸肩 d56=48mm， L56=15mm 6）軸段 67 為砂輪越程槽 d67=， L67=2mm 7）軸段 78 為應(yīng)與軸承配合 d78=35mm， L78=18mm (5)中間軸（Ⅱ軸）的強(qiáng)度校核 1）軸承的徑向支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立下圖所示的力學(xué)模型 mind =28mm d12=35mm L12=32mm d23=40mm L23=50m d34=52mm L34=25mm d45=87mm L45=60mm d56=48mm L56=15mm d 67= L67=2mm d 78=35mm L78=18mm 15 水平面的徑向支反 力： FHA=[Fr3*55Fr2*135 Fa*]/180=35N FHB= Fr3 FHB – Fr2 =1052N 彎矩圖如下： 在垂直面內(nèi)： FHA=35N FHB=1052N Ft2 FVA Ft3 FVB 16 FVA=(Ft2*135+Ft3*55)/180=2047N FVB= Ft2+ Ft3FVA=2694N 彎矩圖如下： 剖面 D、 C 處的彎矩： 水平面的彎矩： MHD1= Nm MHD2= Nm MVc= Nm 垂直面的彎矩： MVD= Nm MVC= Nm 合成彎矩： MD1=(MHD12+MVD2)1/2=m MD2=(MHD22+MVD2)1/2=m MC=(MHC2+MVC2)1/2=m