【文章內(nèi)容簡介】 1B = 2B = 16 計算與說明 主要結(jié)果 表 4 齒輪機構(gòu)參數(shù) z1 m(mm) ? *ah 齒寬 29 20。 1 B1= 1 求輸入軸上的功率 1P ,轉(zhuǎn)速 1n 和轉(zhuǎn)矩 1T 前面已經(jīng)求得： 1 P kw??? 。 1 635. 56 / m inn n r??? 。 1 T N m??? 2 求作用在小齒輪上的力 因為分度圓直徑 d1=, 圓周力 Ft=21T /d1=2? 30000/=。 徑向力 Fr=Ft178。 tan? =? tan20。 = 沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷 Fn=Ft/cos? =。 = 3 按扭矩初步確定軸的最小直徑 按 參考文獻 [2]初步估算軸的最小直徑，根據(jù)小齒輪的材料要求，齒輪軸也選用與小齒輪一樣的材料，即 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 241~268HBS。根據(jù) 參考文獻 [2]表 153 取 A0 =110，得： 33 1m i n 0 1 1 . 9 7 71 1 0 1 6 . 1 1 16 3 5 . 5 6Pd A m mn? ? ? ? 輸入 軸最小直徑是安裝大帶輪的，軸上需開鍵槽，故需將直徑增大 5%，即 dmin= 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸的零件定位，固定和裝配 ①固定 單級減速器中可以將齒輪安裝 在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒定位；左軸承用用軸肩和軸承端蓋固定，右軸承用套筒和右軸承端蓋固定。皮帶輪在右端，用軸肩和軸端擋圈 固定。 d1= Ft= Fr= Fn= 40Cr（調(diào)質(zhì)） 241~268HBS A0 =110 dmin= 17 ② 周向定位 鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，大帶 輪與軸的配合為 76Hk。滾動軸承與軸的周向定位采用過渡配合。 ③安裝 軸呈階梯狀，左軸承和左軸承端蓋 依次 從左面裝入；齒輪，齒輪套筒， 計算與說明 主要結(jié)果 18 右軸承，右軸承端蓋和皮帶輪 依次 從右面裝入 。 （ 2）確定軸各段直徑和長度 ①軸段 Ⅰ 因為 mind =,所以暫取 d? =24mm. ②軸段 Ⅱ 軸肩 ???? 為定位軸肩，查 參考文獻 [2]，定位軸肩高度 h??? =（ ~） d? 則 d?? =d? +2h??? =（ ~） d? =（ ~） mm,暫取 d?? =28mm ③軸段 Ⅲ 查 參考文獻 [1]表 132，選取滾動軸承 6206，其內(nèi)徑為 30mm, d??? =30mm,合適。 因為軸肩 ?????? ， ????Ⅳ 為非定位軸肩，軸肩高度可以任意取，現(xiàn)取 1h h mm?????? ??Ⅲ Ⅳ ，則 dⅣ =32mm。 ④軸段 Ⅳ 暫定小齒輪內(nèi)徑 d小 齒 = dⅣ =32mm； 齒根圓直徑 ( 2 . 5 ) 1 . 5 ( 2 9 2 . 5 ) 3 9 . 7 5 .d m z m m? ? ? ? ?f 確定鍵的型號尺寸，查 參考文獻 [1]表 121，選 取普通平鍵 A 型，其中t1=,則查 參考文獻 [2]圖 1036a，知齒根圓到鍵槽底部距離 e 為： e=df/2( d小 齒 /2+t1)=(32/2+)=2m=3mm,可見偏差較大，故應(yīng)將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸 。 5 采用齒輪軸重新設(shè)計軸的結(jié)構(gòu) （ 1）軸的零件定位，固定和裝配 ① 單級減速器中仍將齒輪安裝下在箱體中央，相對兩軸承對稱分布。左﹑右軸承都用軸肩和軸承端蓋固定，大帶輪裝在右端，用軸肩和軸端擋圈固定，周向定 位采用鍵和過渡配合。軸呈階梯狀，左軸承和左軸承端蓋一次從左面裝入；右軸承﹑右軸承端蓋和大帶輪依次從右面裝入。 ② 軸的結(jié)構(gòu)與裝配如 圖 3 暫取 d? =24mm 暫取 d?? =28mm 暫取 d??? =30mm 暫取 dⅣ =32mm d小 齒 = dⅣ =32mm .d mm?f t1= e==2m 計算與說明 主要結(jié)果 19 圖 3 軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 （ 2）重新確定各軸段直徑和長度 ① 1確定軸段 Ⅰ和 軸段 Ⅱ 的直徑 d? 和 d?? 考慮到 d?? 需由右軸承端蓋中的密封圈確定，故現(xiàn)確定密封圈尺寸， 定 出 d?? ，再由 d?? =（ ~） d? 得出 d? 。 查 參考文獻 [3]知道 ，為了保證密封性，防止漏油，便于 與箱體裝配 ，故選用 內(nèi)嵌 式端蓋，右端蓋采用透蓋，左端蓋采用悶蓋，右端蓋中間孔用油毛氈作為密封裝置，查 參考文獻 [1]表 175 得油毛氈密封尺寸主要數(shù)據(jù)選取如 表 5 表 5 油毛氈密封尺寸 軸徑 氈圈 槽 d D d1 b1 D0 d0 b 25 39 24 7 38 26 6 故取 d?? =25mm ，則根據(jù) d?? = （ ~ ） d? 得出 d? =21mm dmin=,合適。 根據(jù) d? =21mm確定軸端擋圈的設(shè)計 查 參考文獻 [3]表 76，選取 A 型軸端單孔擋圈（ GB/T8911986） ,其數(shù)據(jù)如表 6 d?? =25mm d? =21mm 計算與說明 主要結(jié)果 20 表 6 軸端單孔擋圈 數(shù)據(jù) 軸徑 公稱直徑 螺釘緊固軸 端擋圈 0d ≤ D H L d d1 C D1 螺釘 （ GB/ T891） 1000個質(zhì)量/kw≈ A型 圓柱銷（ GB/ T119） 22，取0d =21 30 4 11 M5 179。 12 A2 179。 10 2確定軸段 Ⅰ 的長度 L? 確定軸伸長度 ： 查 參考文獻 [3]表 73知道 1 21d mm? 的軸對應(yīng)的長軸伸 L長 =50mm,短軸伸 L短 =36mm,極限偏差為 j6。因為 L鍵 L? L輪 ,故還需要綜合考慮 L輪 ，同時確定 L鍵 。 確定大帶輪寬度 B 及輪轂寬度 L： 因為大帶輪基準直徑 d =224mm≥ d? =179。 21=,又 d ≤300mm，故做成腹板式。 查 參考文獻 [2]圖 814 知道帶輪寬度輪轂寬度 ( 1 .5 2 1 2 2 1 ) ( 3 1 .5 4 2 )L m m m m?? ? ? ? ?輪 （ 1 . 5 2 ） d， 輪 轂 外 徑 1 ( 1 . 8 2 ) ( 1 . 8 2 1 2 2 1 ) ( 3 7 . 8 4 2 )d d m m m m?? ? ? ? ?，1 40d mm? 。 查 參考文 獻 [3]表 810 選取帶輪槽間距 e=15mm。 第一槽對稱面至端面距離 f=13≥ 9mm則帶輪寬度 B=(z1)e+2f=(21)179。 15+2179。 13=41mm,因為 B? =，故不必令 L=B，考慮到 L輪 B,故 取 42L mm?輪 ， 則應(yīng)選取 L? =L短 =36mm。 帶輪槽截面尺寸如表 7 L長 =50mm L短 =36mm L鍵 L? L輪 腹板式 1 40d mm? B=41mm 42L mm?輪 L? =L短 =36mm 計算與說明 主要結(jié)果 21 表 7 帶輪槽截面尺寸 槽型 A 基準寬度bd 基準線上槽 ha 基準線下槽深 hf 槽間距e=15 177。 第一槽對稱面至端面距離min 9f ? 13mm 3mm 9mm 15mm 取 f=13 帶輪寬 B=（ z1）e+2f 外徑da=d+2ha 輪槽角 ? 極限偏差 41mm 230mm 38。 177。 。 確定鍵 ： 查 參考文獻 [1]表 1211 選取軸段 Ⅰ上的鍵為普通平鍵 A型。 表 8 鍵的數(shù)據(jù)如下表 軸 鍵 鍵槽 公稱直徑d 公稱尺寸 b179。 h 寬度 深度 公稱尺寸 b 軸 t 公稱尺寸 轂 t1 公稱尺寸 21 6179。 6 6 因為 L鍵 L? =36mm，則 查 參考文獻 [1] 表 1211 中鍵的長度系列，選取L鍵 =32mm 鍵的外型圖和鍵槽的安裝圖 如圖 4 dtbhdtt1hbLR=b/ 2 圖 4 鍵的外型圖和鍵槽的安裝 L鍵 =32mm 計算與說明 主要結(jié)果 22 ②軸段 Ⅱ 的長度 L?? 因為 L?? = BBl?蓋 （ B蓋 ：右軸承端蓋的寬度； Bl ：大帶輪輪轂到右軸承端蓋的距離） 軸承端蓋的主要數(shù)據(jù) 要根據(jù)裝配圖確定 。故 暫時取 L?? = BBl?蓋 =61mm. 因為軸承端蓋的部分數(shù)據(jù)需要根據(jù)與之相配合的軸承 ， 故先選擇 軸承。 查 參考文獻 [1]表 132，選取滾動軸承 6406， 其圖如圖 5 r aD1D2dDBBB/260176。A/2Ad D 圖 5 滾動軸承 6406 的外形 滾動軸承 6406 部分數(shù)據(jù)如 表 9: 表 9 滾動軸承 6406 的數(shù)據(jù) 軸承代號 基本尺寸 安裝尺寸 6406 d D B minsr minad maxaD maxasr 30 90 23 39 81 基本額定動載核 基本額定靜載荷 極限轉(zhuǎn)速 Cr/KN 0rC /KN 脂潤滑 8000 ③軸段 Ⅲ L??? 與 d??? 根據(jù)滾動軸承確定，即 L??? =B=23mm, d??? =d滾 內(nèi) =30mm. ④軸段 Ⅳ 軸肩 Ⅲ Ⅳ 為定位軸肩，查參考文獻 [2]，定位軸肩高度 h????Ⅳ =（ ~） d??? =(~)179。 30mm=(~3)mm,取 h????Ⅳ =,，則 dⅣ =d??? +2h????Ⅳ =（ 30+2179。 ） =35mm,暫取 35d mm?Ⅳ . L?? =61mm L??? =B=23mm d??? =d滾 內(nèi) =30mm h????Ⅳ = 35d mm?Ⅳ 計算與說明 主要結(jié)果 23 軸段 Ⅳ 的長度 LⅣ 暫取 LⅣ ? ⑤齒輪段寬度 由前面計算得齒輪寬度 B1 = ⑥確定 軸段 Ⅴ 根據(jù)對稱性，軸段 Ⅴ 與軸段 Ⅵ 尺寸一樣， 即 LⅤ =LⅣ ? ； dⅤ =dⅣ 35mm? ⑦確定軸段 Ⅵ 根據(jù)對稱性，軸段 Ⅵ 與軸段 Ⅲ 尺寸一樣， 即 L?Ⅴ =L??? 23mm? ； d?Ⅴ =d??? 30mm? ⑧選取左軸承端蓋 左軸承端蓋的部分尺寸與右軸承端蓋一樣，但左軸承端蓋采用內(nèi)嵌式悶蓋。左右軸承端蓋的具體尺寸待以后查參考文獻 [3]，并結(jié)合箱體共同確定。 ⑨軸的總長度 L?總 L? +L?? +L??? + 1B +LⅣ +LⅤ +L?Ⅴ =36+61+23++++23= 6 求軸上的載荷 軸的載荷分析圖如圖 6 LⅣ ? B1 = LⅤ ? dⅤ =dⅣ 35mm? L?Ⅴ = 23mm? d?Ⅴ 30mm? L?總 計算與說明 主要結(jié)果 24 圖 6 軸的載荷分析圖 (1)受力分析，并繪制受力分析圖 前面已經(jīng)算出 帶輪作用在軸上的壓軸力 ? 高速軸的齒輪直徑為 1 mm? 扭矩 1 30000T N mm? 則作用于齒輪上的圓周力： ? 徑向力： ? ? 1 30000T N mm? ? ? 計算與說明 主要結(jié)果