【文章內(nèi)容簡介】 1 2 2 2 1 5 0nz z ma r c a? ? ??? ? ?? 因 ? 值變化不多 ,故系數(shù) ,Hkz??? 都不必修正 . 機械設計 課程設計說明書 14 (3)計算大小齒輪的分度圓直徑 3344/ c o s 2 4 3 / 0 .9 7 4 7 .2 2 6 8/ c o s 7 3 3 / 0 .9 7 2 2 5 .7 7 3 2nnd z m m m m md z m m m m m??? ? ? ?? ? ? ? (4)計算齒輪寬度 3 1 74. 226 8 74. 226 8db d m m m m?? ? ? ? ? 圓整后取 4375 , 80B mm B mm?? 機械設計 課程設計說明書 15 六、軸及其軸上相關零件（軸承， 鍵）的設計與校核 （一）高速軸 (輸入軸 ) 一 ,求作用在齒輪上的力 高速級小齒輪分度圓直徑為 1 mm? 則圓周力 32 / 2 63 .6 66 7 10 / 47 .4 96 1 26 80 .9 23 3tF d N?? ? ? ? ? 徑向力 0ta n / c o s ta n 2 0 / 0 .9 6 8 5 1 0 0 7 .5 1 2 9r t n tF F F N??? ? ? ? ? 軸向力 0ta n ta n 14 .4 18 2 68 9. 25 19a t tF F F N?? ? ? ? ? 二 ,初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,取 0 108A? 33m in 0 1 1/ 1 0 8 3 .8 4 / 5 7 6 2 0 .3 2 6 4d A p n? ? ? ?mm 由于軸截面上 開有鍵槽 ,則取 25d mm? 高速軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的軸的直徑 d?Ⅰ Ⅱ ,取 25d mm? ?Ⅰ Ⅱ 三，軸的結(jié)構(gòu)設計 1,擬定軸上零件的裝配方案 (畫結(jié)構(gòu)草 圖 ) 2,根據(jù)軸向定位的要求 ,確定軸的各段直徑和長度 1)為了滿足大帶輪軸向定位的要求 ,Ⅰ Ⅱ軸段右端需制出一軸肩 ,故Ⅱ Ⅲ段直徑 25 6 25 6 25 29dd? ? ? ? ? ? ?Ⅱ Ⅲ 左端用軸端擋圈定位 ,按軸端直徑取擋圈直徑 38D mm? 大帶輪與軸配合的轂孔長度 1 1 5 3 2 0 6 5L m m? ? ? ? 為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上面而不壓在軸的端面上 ,故Ⅰ Ⅱ軸段長度應比 1L 略短一些 ,故取 62L mm? ?Ⅰ Ⅱ 2）將齒輪與軸做成整體，形成齒輪軸 3）軸承端蓋的總寬度為 35mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取 50l mm? ?Ⅱ Ⅲ 4）取齒輪距箱體內(nèi)壁距離 14a mm? 考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應距箱體內(nèi)壁一段距離 s ，取 6s mm? ，則 20l mm? ?Ⅵ Ⅶ 由于中間軸上小齒輪的輪轂長 80L mm? ，并且大齒輪與小齒輪之間的距離? ，則取 5 80 20 105l m m? ? ? ? ?Ⅳ Ⅴ 3，選擇滾動 軸承 因為 25 25 29d ? ? ? ? ?Ⅲ Ⅳ ,取 30d mm? ?Ⅲ Ⅳ 機械設計 課程設計說明書 16 已知 : ①正裝 (面對面 )安裝兩個角接觸球軸承； ②切向力 ? ,徑向力 ? , ? ； ③齒輪分度圓直徑 mm? ,齒輪轉(zhuǎn)速 576 / minnr? ； ④運轉(zhuǎn)中沒有沖擊載荷 ,則 ~ ? ,取 1pf ? ,初選兩個軸承型號為 :7306AC 則基本額定動載荷 25200cN? ,基本額定靜載荷 0 18500cN? ,判斷系數(shù)? , 30 72 19d D B? ? ? ? ? 由于兩軸承均采用軸肩進行軸向定位 ,查得軸肩定位高度 ? 取 37d d mm????Ⅳ Ⅴ Ⅶ Ⅷ , 30d d mm????Ⅲ Ⅳ Ⅶ Ⅷ , 19ll????Ⅶ Ⅷ Ⅲ Ⅳ 1）求兩軸承的徑向載荷 1rF 和 2rF 帶傳動有壓軸力 pF ，而 ? ，故可取 1200pFN? 將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系上，兩個平面上的受力情況如下： 有計算可知 AB=,BC=,CD= 機械設計 課程設計說明書 17 由受力分析可知， 222 1 2( 129 .3 44. 3 ) 44. 32,173 .6 689 .25 19 47. 496 1 / 2 100 129 44. 3 , r v ae r ervr v r v r e r vdF F FFF N F F F N N? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?代 入 數(shù) 據(jù) 可 知則 24 4 .3 1 1 0 3 .2 1 2 9 .3 4 4 .3 7 ( 1 2 9 .3 4 4 .3 )te p r HF F F? ? ? ? ? ? ? 24 4 .3 2 7 6 .8 1 7 3 .6r e p r HF F F? ? ? ? ? 代入數(shù)據(jù)可知， 222 6 8 0 . 9 2 3 3 4 4 . 3 1 2 0 0 2 7 6 . 8 1 7 3 . 62 5 9 7 . 0 9 3 7 rHrHFFN? ? ? ? ??則12 2 6 8 0 .9 2 3 3 1 2 0 0 2 5 9 7 .4 9 3 7 1 2 8 3 .4 2 9 6r H te p r HF F F F N N? ? ? ? ? ? ? 從而知兩軸承所受的徑向載荷分別為，2 2 2 21 1 1 8 4 4 .6 9 9 3 1 2 8 3 .4 2 9 6 1 5 3 6 .4 5 9 7r r v r HF F F N N? ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 1 6 2 .8 1 3 6 2 5 9 7 .4 9 3 7 2 6 0 2 .5 9 1 4r r v r HF F F N N? ? ? ? ? 2）求兩軸承的計算軸向力 1aF 和 2aF 對于 70000AC型軸承，派生軸向力 ? 11222 153 7 104 6 266 4 176 2689 .2519 176 2 245 1drae dF F N NF F N NF F N N? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 1 2 2 , ae d a dF F F N F F N? ? ? ? ?從 而 有 3）求兩軸承的當量動載荷 1p 和 2p 對軸承 1， 11/ 245 1 / 153 7 F e? ? ?，則 , ?? 機械設計 課程設計說明書 18 對軸承 2， 22/ 176 2 / 260 4 F e? ? ?，則 221, 0XY?? 1 1 1 1 12 2 2 2 2( ) 1 ( 0 . 4 1 1 5 3 6 . 4 5 9 7 0 . 8 7 2 4 5 9 . 0 1 4 1 ) 2 6 9 7 . 9 9 4 2( ) 1 2 6 0 2 . 5 9 1 4 2 6 0 2 . 5 9 1 4p r ap r ap f X F Y F N Np f X F Y F N N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 4）求軸承應具有的額定動載荷值 4，求軸上的載荷 0 1 2 0 0 ( 0 1 0 3 . 2 )PPM F xM F x x x? ? ?? ? ? ? ? ? ?則 22( 10 3. 2)( 10 3. 2) 25 97 .4 93 7 ( 10 3. 2) 12 00 ( )p r Hr H pM F x F xM F x F x x xxx? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?則 222( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )p te r Hr H p teM F x F x F xM F x F x F xxx? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?則 36631 6 0 39。/ 1 0 2 6 9 7 . 9 9 4 2 6 0 5 7 6 2 8 3 0 0 5 / 1 02 4 4 5 3 . 1 2 2 1 2 4 . 5 2 5 . 2nc p n L NN k N K N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?機械設計 課程設計說明書 19 / 2 6 8 9 .2 5 1 9 4 7 .4 9 6 1 / 2 1 6 3 6 8 .3 8 8 6ae aeM F d N m N m m? ? ? ? ? ? ? 22( 103 .2) 0( 103 .2) 162 .81 36( 103 .2) ( )rvrvM F xM F x x xxx? ? ?? ? ? ?? ? ? ?則 22( 2 3 2 .5 ) ( 1 0 3 .2 ) 0( 1 0 3 .2 ) ( 2 3 2 .5 )1 2 6 .8 1 3 6 1 6 8 0 2 .3 6 3 5 2 1 6 3 6 8 .3 8 8 6 1 0 0 7 .5 1 2 9 ( 2 3 2 .5 )8 4 4 .6 9 9 3 2 3 3 8 1 2 ( 2 3 2 .5 2 7 6 .8 )re r v a er v a e reM F x F x MM F x M F xxxxx? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?則 機械設計 課程設計說明書 20 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 121 2 8 3 .4 2 9 62 5 9 7 .4 9 3 7rHrHFN?? 12rvFN?? 彎矩 M N m m?? 122 1 0 5 1 .7 9 8 53 7 4 2 0 .1 8 7 1vvM N m mM N m m?? 總彎矩 2 2 2 21 1 12 2 2 22 2 2 HVHVM M M N m mN m mM M M N m mN m m? ? ? ? ???? ? ? ? ??? 4,按彎扭合成校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由于軸為單向旋轉(zhuǎn)，則扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? 故軸的計算應力 2 2 2 2 32 2 2 22 3 2 3( ) / ( 0. 6 ) / 0. 1 ( 10 ) / ( 37 )ca M T w M T dM pa??? ? ? ?? ? ? ? ?? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《軸的常用材料及其主要力學性能》知 ? ?1 60Mpa?? ? 因此， ? ?1ca???? ，故安全 四、軸上零件的周向定位 1）選擇鍵連接的類型和尺寸 帶輪與軸的周向定位采用圓頭普通平鍵 A型連接 根據(jù) 25d? ?Ⅰ Ⅱ 由《普通平鍵和普通楔鍵盤的主要尺寸》知， 87bh? ? ? ， L=50mm 2）校核鍵連接的強度 鍵、軸承和輪轂材料都為鋼，由《鍵連接的許用擠壓應力，許用應力》知， 12 0 ~ 15 0p M pa?????? ，取其平均 值則 135p Mpa?????? 鍵的作用長度 50 8 42l L b mm mm? ? ? ? ? 鍵和輪轂鍵槽的接觸高度 7 h mm mm? ? ? ? 機械設計 課程設計說明書 21 則 332 1 0 / 2 6 3 .6 6 6 7 1 0 / 3 .5 4 2 2 5 3 1 .6 3 5 6ppT k ld M p a?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??，故合適 3）帶輪，齒輪和軸承與軸的配合的選擇 為了保證帶輪和軸配合有良好的對中性，選擇配合為 H7/r6；滾動軸承和軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6m ，孔的直徑尺寸公差為 H7；軸承 端蓋與軸承座的配合為 H7/f9。 （二）中間軸 一、求作用在齒輪上的力 中間軸大齒輪 2的分度圓直徑 2 mm? ，小齒輪 3的分度圓直徑3 mm? 小齒輪： 圓周力 3232 / 2 2 6 3 .5 0 9 7 1 0 / 7 4 .2 2 6 8 7 1 0 0 .1 2 2 9tF T d N N? ? ? ? ? 徑向力 0ta n 2 0 / 0 .9 7 7 1 0 0 .1 2 2 9 0 .3 6 3 9