【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圓 整 后，取 ， ； 5. 計(jì)算所得結(jié)果匯總?cè)绫?5 備用。 名稱 符號(hào) 小齒輪 大齒輪 螺旋角 端面模數(shù) mt 法面模數(shù) mn 法面壓力角 αn 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 （ ） 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 B a=147mm 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 12 表 5 5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 小齒輪直徑小于 160mm故做成實(shí)心式 ，取輪轂長(zhǎng)度 l=65 mm 2) 大齒輪應(yīng)做成腹板式 根據(jù)軸設(shè)計(jì)可知 , ，取輪轂長(zhǎng)度 l=65mm 倒角 ，圓整為 220mm ，圓整為 86mm 1 ( ) ( ) ，圓整為 34mm r=5mm 六、 高速軸 及附件設(shè)計(jì) 1. 高速軸Ⅰ的功率 Ⅰ 、轉(zhuǎn)速 Ⅰ 和轉(zhuǎn)矩 Ⅰ 功率 Ⅰ 轉(zhuǎn)速 Ⅰ ? 轉(zhuǎn)矩 Ⅰ 2. 求作用在齒輪上的力 因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 1 圓周力 1 Ⅰ 1 徑向力 1 1 β 176。 11176。 ， 軸向力 1 1 β 176。 圓周力 1，徑向力 1及軸向力 1的方向如圖 2 3. 初步確定軸的最小直徑 先按 文獻(xiàn)【 2】 式（ 15－ 2）初步估算周的最小直徑，因?yàn)辇X輪較小，須做成齒輪軸，故選取軸的材料為 40Cr 鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 153，取 ，于是得 Ⅰ √ Ⅰ Ⅰ √ 1 ； 軸端有一個(gè)鍵槽，軸的直徑擴(kuò)大 7%，故 Ⅰ l=65 1 1 1 r=5mm Ⅰ Ⅰ ? Ⅰ 1 1 1 圖 2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 13 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TKT Aca ? ，查表 141，考慮為輸送機(jī)，轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件， 并且電動(dòng)機(jī)的輸出軸軸徑為 28mm,查 文獻(xiàn)【 1】表 173 標(biāo)準(zhǔn) GB432384，選用 TL5 型彈性 套 柱銷聯(lián)軸器 。半聯(lián)軸器的 從動(dòng)端 孔徑d2=25mm，故取 Ⅰ Ⅱ ；半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=62mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1 。 4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 擬定軸上零件的裝配方案（如圖 3） 2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 i. 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑 mmd 28＝Ⅱ－Ⅲ ，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=30mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 mmL 441 ? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ Ⅱ段長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取 mml 42?Ⅰ－Ⅱ 。 ii. 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，且轉(zhuǎn)速高軸向力不大，故初步選用 0基本游隙組，接觸角為 176。 的角接觸球軸承，型號(hào) 7206C，其尺寸為mmmmBDd 166230 ????? ,故 mmd 30?Ⅲ－Ⅳ , Ⅶ Ⅷ 。 iii. 由于齒根圓到鍵槽底部的距離 tme 2? （ tm 為端面模數(shù)），所以把齒輪做在軸上，形成齒輪軸。參照工作要求并根據(jù) mmd 30?Ⅲ－Ⅳ ，左端滾動(dòng)軸承與軸之間采用套筒定位，故選 mmd 33??ⅤⅣ 。同理右端滾動(dòng)軸承與軸之間也采用套筒定位，因此，取 mmd 33??ⅧⅥ 。 Ⅰ TL5 型彈性柱銷聯(lián)軸器 Ⅰ Ⅱ 1 mmd 28＝Ⅱ－Ⅲ 圖 3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 14 iv. 軸承端蓋的總寬度為 30mm，（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離mml 30? ,故取 mml 60＝ⅢⅡ ? 。 v. 已知高速級(jí) 小 齒輪輪轂長(zhǎng) b=45mm,做成齒輪軸， 則mml 45??ⅥⅤ 。 vi. 取齒輪端面距箱體內(nèi)壁之距離 a=15mm,圓柱齒輪與圓柱齒輪端面之間的距離為 c=12mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離是 s,取s=11mm。已知滾動(dòng)軸承寬度 B=16mm，低速級(jí)小 齒輪輪轂長(zhǎng)L=65mm，擋油環(huán) 寬度 mmL 20?? 。 則 mmmmLsalmmmmLcLaslmmmmLBl6)202115(83)20－12651511(－36＝)2021(ⅦⅥⅤⅣⅣⅢ?????????????????????????? =B+L’ =36mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 ； vii. 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器 與軸的周向定位采用平鍵連接， 按 ⅢⅡ ?d 由參考 文獻(xiàn) 【 2】 表 61查得平鍵截面 mmmmhb 78 ??? ,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 36mm；半聯(lián)軸器 與軸 的 配合為 67kH 。滾動(dòng)軸承與軸的周向配合是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6. viii. 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考參考文獻(xiàn) 【 2】 表 152，取軸端倒角為 ?? ，各軸肩處的圓角參照 參考文獻(xiàn) 【 2】 表 mml 42?Ⅰ－Ⅱ 型號(hào) 7206C mmd 30?Ⅲ－Ⅳ Ⅶ Ⅷ mmd 33??ⅤⅣ mmd 33??ⅧⅥ mml 60＝ⅢⅡ ? mml 45??ⅥⅤ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 15 圖 4 5. 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（如下），在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取 a值。對(duì)于 7206C 型角接觸球軸承，由參考文獻(xiàn) [1]中查得 。 因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距mmLL ?? 。 mmLL , 32 ?? 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖。 如圖 4 所示 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎距圖和扭距圖中可以看出 截面 B 軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面 B 處的 HM ， VM M及 的值列于下表（參看圖 4）。 計(jì)算結(jié)果如表 6 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNH ? ，NFNH ? NFNV ? ， NFNV ? 彎距 M mmNMH .32326? mmNM V .144211 ? mmNM V .110342 ? 總彎距 mmNM . 3 9614 4 2132 3 26221 ??? mmNM . 1 5711 0 3432 3 26 222 ??? 扭距 T mmNT .16793?? 表 6 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 16 6. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面 c）的強(qiáng)度，根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì) （ 151）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? ? ? MPaMPaW TMca 32221 ?? ????? ??? 前已選定軸的材料為 40Cr 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn) [2]表 151得 MPa70][ 1 ??? 。因此 ][ 1?? ??ca ，故安全。 7. 滾動(dòng)軸承的校核 1) 由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知輸入軸滾動(dòng)軸承選用 7206C 型角接觸球軸承，查文獻(xiàn)【 1】表 156 得 1 2 . 8 k N ,C. 8 k N ,17C 0rr ?? 2) 計(jì)算兩軸承所受的徑向載荷 1和 由軸的校核過程中可知： NFNF NHNH , 21 ?? ，NFNF NVNV , 21 ?? 222NV12NH1r1 ????? 222NV22NH2r2 ????? ， 3) 計(jì)算兩軸承的計(jì)算軸向力 a1F 和 a2F 7206C 型角接觸球軸承，按 文獻(xiàn)【 2】 表 137，軸承派生軸向力 ， e 初選為 1 1 1d2F da FF ?? ，故軸有向左竄動(dòng)的趨勢(shì)， 軸承 1壓緊，軸承 2放松 N265FF d2a2 ?? N442177265FFF ad2a1 ????? 1 由插值法得 1 ,再計(jì)算 1 1 1 N258FF d2a2 ?? N435177258FFF ad2a1 ????? 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 17 兩次計(jì)算的 相差不大，因此確定 1 89， N435Fa1 ? ， N258Fa2 ? 4) 軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 1和