【文章內(nèi)容簡介】 表7 帶輪槽截面尺寸槽型A基準(zhǔn)寬度bd基準(zhǔn)線上槽ha基準(zhǔn)線下槽深hf槽間距e=15177。第一槽對稱面至端面距離11mm15mm取f=13 帶輪寬B=（z1）e+2f外徑da=d+2ha輪槽角極限偏差56mm380mm38177。確定鍵：查參考文獻[2]表41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bh寬度深度公稱尺寸b軸t公稱尺寸轂t1公稱尺寸30878因為=58mm，則查參考文獻[1] 表1211中鍵的長度系列，選取=50mm鍵的外型圖和鍵槽的安裝圖如圖4圖4 鍵的外型圖和鍵槽的安裝=50mm②軸段Ⅱ的長度因為=（：右軸承端蓋的寬度；：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==61mm.因為軸承端蓋的部分?jǐn)?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[2]表61，選取滾動軸承6208，其圖如圖5圖5滾動軸承6208的外形滾動軸承6208部分?jǐn)?shù)據(jù)如表9:表9 滾動軸承6208的數(shù)據(jù)軸承代號基本尺寸安裝尺寸6208dDB4080184773基本額定動載核基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速Cr/KN/KN脂潤滑8000③軸段Ⅲ與根據(jù)滾動軸承確定，即=B=18mm,==40mm.④軸段軸肩Ⅲ為定位軸肩，查參考文獻[2]，定位軸肩高度=（~）=(~)40mm=(~)mm,取=3mm,，則=+2=（40+23）=46mm,暫取.=46mm=61mm=B=18mm==40mm==46mm軸段的長度暫取=⑤齒輪段寬度由前面計算得齒輪寬度B=71mm⑥確定軸段根據(jù)對稱性，軸段與軸段尺寸一樣，即==；==46mm⑦確定軸段根據(jù)對稱性，軸段與軸段Ⅲ尺寸一樣，即==18mm；==40mm⑧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[2]表1110，并結(jié)合箱體共同確定。⑨軸的總長度++++++=58+61+18++71++18=251mm6 求軸上的載荷軸的載荷分析圖如圖6=B=71mm==46mm==18mm=40mm251mm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d1=66mm 扭矩T1=則作用于齒輪上的圓周力：Ft= 徑向力：Fr=T1=Ft=Fr=法向力：Fn= ① 求垂直面的支承反力FNV1===FNV2=FNV1=②求水平面的支撐反力外力F作用方向與帶的布置有關(guān)，在未有具體確定前，按最不利的情況考慮。（2）求垂直彎矩，繪垂彎矩圖（3）求水平彎矩，繪水平彎矩圖（4）求合成彎矩 (5）求扭矩，繪扭矩圖軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=104800mm7 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時通常之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。根據(jù)查參考文獻[1]以及前面第5步中的數(shù)據(jù)，又軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，齒輪軸取最小直接d=21mm,查參考文獻[1]表154計算的抗彎截面系數(shù)W≈,則軸的計算應(yīng)力為：根據(jù)選定軸材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻[2]表151得，可見，故安全。Fn=FNV1=FNV2==104800mmW，安全8 精確校核軸的疲勞強度判斷危險截面截面A、C、D只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過渡配合引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直接選取較寬裕，故截面A、C、D均無需校核，截面B雖然應(yīng)力較大，但由于是齒輪軸，相當(dāng)于軸的直徑最大，故截面B也不必校核。因此，此齒輪軸較簡單，無其他危險截面。9軸承的選擇與校核（1）根據(jù)前面設(shè)計，選取左右軸承都為深溝球軸承6208，查本設(shè)計任務(wù)書表8得：基本額定動載荷Cr=, 查參考文獻[1]~，取fp=。（2）軸上受力分析前面已經(jīng)求得以下數(shù)據(jù)：軸上傳遞的扭矩T1=齒輪圓周力FT=齒輪徑向Fr=軸上的垂直支撐反力：軸上的水平支撐反力：；計算合力： （3）計算當(dāng)量動載荷①求比值軸承1：因為選用的直齒齒輪軸不受軸向力，所以Fa1= Fa2=0,故比值Fa/Fr =0,則查參考文獻[1]，可見比值:Fa/Fr＜e② 算當(dāng)量動載荷P查參考文獻[1]表135得：徑向動載荷系數(shù)X=1。 軸向動載荷系數(shù)Y=0，根據(jù)參考文獻[2]得=1+0 =。=1+0 =.為確保安全，選用較大的進行校核。fp=Fa/Fr=0＜e。③ 由條件知道工作時間為8年，且每天兩班制工作，則大概總的各種時間為=38400h。④根據(jù)參考文獻[2]，求軸承應(yīng)該有的基本額定動載荷值：則按照參考文獻[1]表132，較充裕地選擇C=47500的深溝球軸承6406。⑤驗算軸承6406軸承的壽命，根據(jù)參考文獻[2]得可見,所以軸承6406合格。10 鍵的選擇和校核（1）根據(jù)前面分析，選用圓頭A型普通平鍵，根據(jù)其所在軸段的直徑=30mm，查參考文獻[2]表41選用鍵850GB10962003,其中bh=87。(2)鍵連接的強度校核根據(jù)工作件查參考文獻[2]表62的強度校核公式，按輕微沖擊設(shè)計選取靜連接時需用擠壓應(yīng)力，對于鍵850GB10962003有：鍵與輪轂的接觸高度：k==7= 鍵的工作長度：l=Lb=508=42mm 鍵的擠壓應(yīng)力：σp=2T 帶輪/d1lk=2104800/(3042) =可見,故安全。至此，高速軸的設(shè)計與校核結(jié)束。Ⅱ輸出軸（低速軸Ⅱ）的設(shè)計計算齒輪機構(gòu)參數(shù)如表1038400h,合格k=l=42mmσp=,安全Ⅱ輸出軸（低速軸Ⅱ）的設(shè)計計算齒輪機構(gòu)參數(shù)如表10表10 齒輪機構(gòu)參數(shù)z2m(mm)齒寬1582201B2=661 求輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩前面已經(jīng)求得：2 求作用在大齒輪上的力因為分度圓直徑d2=316mm,圓周力Ft=2/d2=2115280/174N=。徑向力Fr =Fttan==沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷Fn=Ft/cos=cos20=3按扭矩初步確定軸的最小直徑按參考文獻[1]初步估算軸的最小直徑，軸選用的材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為217~255HBS，選取240HBS。根據(jù)參考文獻[2]表153取A=118，得：dmin=A0=118=輸出軸最小直徑是安裝聯(lián)軸器的，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固定單級減速器中大齒輪也應(yīng)該安裝在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用套筒定位，右面用軸肩定位；左軸承用套筒和軸承端蓋固定，右軸承用軸肩和軸承端蓋固定；聯(lián)軸器在最左端，用軸肩和軸端擋圈固定。②周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。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，故選擇齒輪輪轂與d2=316mmFt=Fr =Fn=dmin=軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸連接時，半聯(lián)軸器與軸的配合為。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，右軸承和右軸承端蓋依次從右面裝入；齒輪，齒輪套筒，左軸承，左軸承端蓋和聯(lián)軸器依次從左面裝入。④ 的結(jié)構(gòu)與裝配如圖7：⑤ 圖7軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖（2）確定軸各段直徑和長度從軸最細段——軸段開始分析計算① 軸段因為≥=。由于軸段直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需首先選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩，查參考文獻[1]表141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，工作機為運輸機，故取工作情況系數(shù)則計算轉(zhuǎn)矩：=481300= 半聯(lián)軸器的選擇：按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查參考文獻[2]表87，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩Tn=，半聯(lián)軸器的孔徑=48mm，故取=48mm，半聯(lián)軸器的長度L1=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=84mm查參考文獻[1]可以確定軸段的軸伸長度為82mm,為了保證軸端擋圈只壓在軸的端面上，故應(yīng)該比略短一些，且綜合考慮軸伸要求，現(xiàn)取LⅦ=82mm鍵的選擇：根據(jù)軸段的直徑和長度，軸段上的鍵為普通平鍵A型，其部分?jǐn)?shù)據(jù)見表11：表11 鍵的部分?jǐn)?shù)據(jù)軸的直徑鍵寬鍵高(bh)軸深 t轂深t鍵的長度L4814970②確定軸端擋圈的設(shè)計查參考文獻[2]表53，選取A型軸端單孔擋圈（GB/T8911986）,其數(shù)據(jù)如表12：表12 軸端單孔擋圈數(shù)據(jù)軸徑公稱直徑螺釘緊固軸端擋圈≤DHLdd1CD1螺釘（GB/T891）圓柱銷（GB/T119）5060616917M820A414③軸段1軸肩為定位軸肩，查參考文獻[2],定位軸肩高度=（~）則=+2=（~）=（~）mm,應(yīng)該根據(jù)軸段上的軸承端蓋中的密封圈確定，故現(xiàn)確定密封圈尺寸。查參考文獻[1]，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，左端蓋采用透蓋，右端蓋采用悶蓋，左端蓋中間孔用油毛氈作為密封裝置，查參考文獻[2]表712得油毛氈密封尺寸主要數(shù)據(jù)選取如表13：LⅦ=82mm表13 油毛氈密封尺寸軸徑氈圈槽dDd1B1Ddb557453872567故取=55mm，在（~）mm范圍內(nèi)，合適。2確定=（：左軸承端蓋的寬度；：聯(lián)軸器轂孔到左軸承