【文章內(nèi)容簡介】 %～15%。值由所引用文獻(xiàn)[5]表153確定：高速軸，中間軸，低速軸112。高速軸：mm因高速軸最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有鍵槽，則mm取為整數(shù) mm中間軸：mm因高速軸最小直徑處安裝滾動軸承，取為標(biāo)準(zhǔn)值 mm低速軸：mm因高速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一個鍵槽，則mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使選的軸直徑，與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，mm。[5]表141：，則N按照計算轉(zhuǎn)矩查機(jī)械設(shè)計手冊JB/T5014－1985選用HL5型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩2000 N半聯(lián)軸器的孔徑, mm,許用轉(zhuǎn)速2500r/min，適用。標(biāo)記：HL5聯(lián)軸器。432. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 擬定軸上零件的裝配方案如圖所示： 圖31 軸上零件裝配方案（2）高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）各軸段直徑的確定：最小直徑，安裝大帶輪的外伸軸段，mm：密封處軸段，根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，定位高度，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（擬采用氈圈密封），mm。 ：滾動軸承處軸段，mm。滾動軸承選取30210，其尺寸為：50 mm90 mm20 mm：過渡段，由于各級齒輪傳動的線速度均小于2 m/s，滾動軸承采用油脂潤滑，考慮擋油盤的軸向定位，mm。齒輪處軸段：由于小齒輪直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。所以軸和齒輪的材料和熱處理方式需一致，均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。：滾動軸承處軸段，mm。2）各軸段長度的確定： 由大帶輪的轂孔寬度mm確定，mm。： 由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定，mm。： 由高速軸小齒輪寬度mm確定，mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。3）細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計略，見中間軸。（1）中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）各軸段直徑的確定：最小直徑，滾動軸承處軸段，mm。滾動軸承選取30210，其尺寸為：50 mm90 mm20 mm。：低速級小齒輪軸段，mm。 ：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，mm。：高速級大齒輪軸段，mm。：滾動軸承處軸段，mm。2）各軸段長度的確定：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。：由低速級小齒輪的轂孔寬度確定，mm確定，mm。：軸環(huán)寬度，mm。：由高速級大齒輪寬度mm確定，mm。：有滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。3）細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計由文獻(xiàn)[5]表101查出高速級大齒輪處鍵18 mm11 mm70 mm（mm，mm）；低速級小齒輪處鍵18 mm11 mm110 mm（ mm， mm）；齒輪輪轂與軸的配合選為；滾動軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選為；查由文獻(xiàn)[5]表719，個倒角為C2；參考由文獻(xiàn)[5]表1710。（2）低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1) 各軸段直徑的確定：滾動軸承處軸段，mm。滾動軸承選取30218，其尺寸為： 90 mm160 mm30 mm。：低速級大齒輪軸段，mm。 ：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，mm。 ：過渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位，mm。：滾動軸承處軸段，mm。：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（擬采用氈圈密封），mm。：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段，mm。 2）各軸段長度的確定：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。：由低速級小齒輪的轂孔寬度確定，mm確定，mm。：軸環(huán)寬度，mm。：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定，mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，mm。：由裝配關(guān)系、軸承端蓋、箱體結(jié)構(gòu)等確定，mm。：由聯(lián)軸器的轂孔寬mm確定。mm。3）細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計略，見中間軸。 軸的校核以中間軸為例 （1）軸的力學(xué)模型的建立1）齒輪對軸的力作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn)，因此可決定中間軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸上安裝的30210軸承，從文獻(xiàn)[5]表126可知它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面的距離mm，故可計算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作用點(diǎn)相互位置尺寸。支點(diǎn)跨距mm；低速級小齒輪的作用點(diǎn)C到左右點(diǎn)A距離mm。兩齒輪的力作用點(diǎn)之間的距離mm；高速級大齒輪的力作用點(diǎn)D到右支點(diǎn)B的距離mm。2) 繪制軸的力學(xué)模型圖初步選定高速級小齒輪為右旋，高速級大齒輪為左旋；根據(jù)中間軸所受軸向力最小的要求，低速級小齒輪為左旋，低速級大齒輪為右旋。根據(jù)要求的傳動速度方向，繪制的軸力學(xué)模型圖如圖32a 。圖32 軸力學(xué)模型（2）計算軸上的作用力齒輪2： NNN齒輪3： NNN（3）計算支反力1）垂直面支反力（XZ平面）圖32b由繞支點(diǎn)的力矩和，得: （334）代入數(shù)據(jù)得：NN=方向向上。同理，由繞支點(diǎn)A的力矩和， （335）代入數(shù)據(jù)得： = N 方向向下。由軸上的合力，校核：計算無誤。2）水平面支反力（XY平面）圖32d由繞支點(diǎn)的力矩和，得： （336）代入數(shù)據(jù)得：NN N 方向向下。同理，由繞支點(diǎn)A的力矩和， （337）得N方向向下。由軸上的合力，校核：計算無誤。3）A點(diǎn)總支反力 （338）代入數(shù)據(jù)得：NB點(diǎn)總支反力 （339）代入數(shù)據(jù)得：N （4）繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖1）垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖32cC處彎矩： D處彎矩： 2）水平面內(nèi)的彎矩圖如圖32eC處彎矩：D處彎矩：3）合成彎矩圖如圖32f。C處： D處：4）轉(zhuǎn)矩圖如圖32g。 5）當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖如圖32h。因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動循環(huán)應(yīng)變力，折算系數(shù)。 C處：D處：（5）彎扭合成強(qiáng)度校核進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險截面C）的強(qiáng)度。 根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)制處理，由所引用文獻(xiàn)[5]表151查的。因，故強(qiáng)度足夠。（6）安全系數(shù)疲勞強(qiáng)度校核對一般減速器的轉(zhuǎn)軸僅使用彎扭合成強(qiáng)度校核即可，而不必進(jìn)行安全系數(shù)校核。1）判定校核危險的截面對照彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和結(jié)構(gòu)圖，從強(qiáng)度、應(yīng)力集中方面分析，C截面是危險截面。需對C截面進(jìn)行校核。2）軸的材料的機(jī)械性能根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)制處理，由所引用文獻(xiàn)[5]表151知：。取，3）C截面上的應(yīng)力因C截面有一鍵槽。所以：抗彎截面系數(shù)： （340）代入數(shù)據(jù)得：抗扭截面系數(shù)： （341）代入數(shù)據(jù)得：彎曲應(yīng)力幅，彎曲平均應(yīng)力；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅，平均切應(yīng)力幅。4）影響系數(shù)C截面受有鍵槽和與齒輪的過盈配合的共同影響，但鍵槽的影響比過盈配合的影響小，所以只需考慮過盈配合的綜合影響系數(shù)。由所引用文獻(xiàn)[5]附表38用插值法求出：，取，軸按磨削加工，由所引用文獻(xiàn)[5]附圖34求出表面質(zhì)量系數(shù)：。故得綜合影響系數(shù)： （342）代入數(shù)據(jù)得： （343）代入數(shù)據(jù)得：5）疲勞強(qiáng)度校核所以軸在C截面的安全系數(shù)為： （344）代入數(shù)據(jù)得： （345）代入數(shù)據(jù)得： （346）代入數(shù)據(jù)得：取許用安全系數(shù)，有，故C截面強(qiáng)度足夠。同理對高速軸和低速軸進(jìn)行校核，可以知道它們都符合工作要求。 鍵的選擇與校核以中間軸上的鍵為例。由中間軸的細(xì)部設(shè)計，選定：高速級大齒輪處鍵1 為 ，標(biāo)記為：鍵。低速級小齒輪處鍵2為 標(biāo)記為：鍵；由于是同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵1就可以。鍵的工作長度；齒輪軸段；鍵的接觸高度；傳遞的轉(zhuǎn)矩所以引用文獻(xiàn)[5]表62查出鍵靜連接時的擠壓許用應(yīng)力（鍵、齒輪輪轂、軸的材料均為45鋼調(diào)制）。 （347）代入數(shù)據(jù)得：鍵連接強(qiáng)度足夠。 滾動軸承的選擇與校核這里只以中間軸上的滾動軸承為例（1）滾動軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用圓錐滾子軸承。由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)，選用30210。其基本參數(shù)查文獻(xiàn)[5]表1