【文章內(nèi)容簡介】 齒輪與軸間用鍵連接，齒輪與軸的周向定位采用平鍵。按照軸的直徑查表選擇平鍵的參數(shù)：b=16mm；h=10mm。鍵槽采用銑刀加工，長度L為90mm和56㎜。型號為1690GB/T10961990和1656GB/T10961990。材料選擇鋼。 （1） 計算支反力 水平面上 = 與圖中方向相反R2H=Fr2R1HFr3=＋= = R2V=Ft3+Ft2R1V=+= 軸承1總支反力 軸承2總支反力 (2) 彎矩：水平面上aa剖面左側 aa剖面右側 bb剖面右側 bb剖面左側 垂直面上 合成彎矩：aa剖面左側 aa剖面右側 bb剖面左側 bb剖面右側 轉矩圖上T2=158870Nmm 由彎矩圖和扭矩圖可知aa剖面左側彎矩最大，右側有扭矩。 故需要分別校核。 aa剖面抗彎截面系W=㎜3 抗扭截面系數(shù) WT=㎜3 aa剖面左側彎曲應力 Mpa 右側彎曲應力Mpa 按彎扭強度校核，對于單向轉動的軸，轉矩按脈動循環(huán)處理，取折合系數(shù)α=，則當量應力為 Mpa ＞ 即aa剖面右側為危險截面。由表查的45鋼調制處理抗拉壓強度，軸的許用彎 曲應力，即滿足強度要求。 。 齒輪上鍵連接的擠壓應力為 其中, 齒輪3與2上鍵長度L分別為90mm和56㎜，則只需要校核齒 輪2上的鍵強度。 ==，由于鍵選擇鋼為材料， 查表 =（125～150）Mpa即滿足強度要求。 。 （1）計算軸承軸向力。查表角接觸球軸承軸力計算公式：FS=，2內(nèi)部軸向力分別為FS1=R1==，F(xiàn)S2=R2= = 軸承外部軸向力為FA=Fa3Fa2= 由于FS2+FA=FS1則軸承1壓緊。兩軸承軸向力分別為Fa1=FS2+FA= Fa2=FS2=又由于R1R2, Fa1Fa2只需要校核軸承1（2） 計算當量動載荷。 查表軸承7210C的C=42800N,C0=R2, Fa1Fa2 則只需要校核軸承1的壽命。 查表取 e==， 查表徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 則P1=XR1+YFa1=.（3） 校核軸承壽命。 軸承在100℃以下工作，查的溫度系數(shù)ft=1,減速器載荷系數(shù) fp=， 則軸 承1壽命為 = 減速器預期壽命=1030018=24000h 滿足壽命。 高速軸Ⅰ及軸上軸承、鍵的設計計算： （1）已知高速軸傳遞的功率P1=,轉速n1=,轉矩 T1=486900Nm，齒輪分度圓直徑d1=㎜，齒輪寬度b1=70㎜。 （2）選擇材料及初步確定軸的最小直徑。由于傳遞的功率不大，并對結構尺寸及重量無特殊要求，則查表選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)表C=(106～135)得 (105～135)(～)㎜ 取軸的最小直徑dmin=23㎜. （3）軸的結構如下圖。 ㈠軸承部件的結構設計，為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體采 用剖分式結構，該減速器發(fā)熱小、軸不長，故軸承采用兩端固定 方式，按軸上零件的安裝順序，從軸的最細處開始設計。 ㈡軸段①上安裝帶輪，此段軸的設計應與帶輪輪轂軸孔的設計同步 進行。根據(jù)帶的計算結果，初定軸段①的軸徑d1=30mm,帶輪輪 轂的寬度為（～ ）d1=（～）30mm=45mm～60mm, 結合帶輪結構L帶輪=57～76mm，取帶輪輪轂的寬度L帶輪=60mm，軸 段①的長度略小于轂孔寬度，取L1=58mm ㈢在確定軸段②的軸徑時，應考慮帶輪的軸向固定及密封圈的尺 寸。帶輪用軸肩定位，軸肩高度h=(～)d1=（～） 30mm=～②的軸徑d2=d1＋2(～3)mm=～ 36mm,由密封圈確定。選用氈圈油封，查表選氈圈 35JB/ZQ46061997，則d2=35mm。 ㈣軸承與軸段③及軸段⑦ ，考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承。軸段③上安裝軸承。暫取軸承為7208C,經(jīng)過驗算，查得軸承內(nèi)徑d=40mm, 外徑D=80mm,寬度B=18mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑da=47mm,外圈定位直徑Da=73mm,在軸上力作用點與外圈大端面的距離a3=17mm,故軸段的直徑d3=40mm。軸承采用脂潤滑，需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤滑油濺入軸承座。軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取Δ，擋油環(huán)的擋油凸緣內(nèi)側面凸出箱體內(nèi)壁1～2mm,擋油環(huán)軸孔寬度初定為B1=15mm,則L3=B＋B1=(18＋15)mm=33mm兩個軸承取相同型號，則d7=40mm,L7=B＋B1=18＋15=33mm ㈤軸段⑤上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，d5應略大于d3，可初定d5=42mm，則該處鍵的截面尺寸為bh=12mm8mm,則d5= df1= ㎜，L5=b1=70mm. ㈥軸段④和軸段⑥,該軸段直徑略大于軸承定位軸肩的直徑，則 d4=d6=48mm,齒輪右端距箱體內(nèi)壁距離為Δ1，則軸段⑥的長度 L6=Δ＋Δ1－B1=(12＋10－15)mm=④的長度為 L4=BX＋Δ－Δ1－b1－B1=(198＋12―10―70―15)mm=115mm ㈦ 軸段②的長度與軸上的零件有關，還與軸承座寬度及軸承端蓋 等零件有關。軸承座的寬度為L=δ＋C1＋C2＋(5～8)mm,查表， 下箱座壁厚δ=＋3mm=(199＋3)mm=﹤ 8mm,取δ=8mm,取軸承旁連接螺栓為M16，則c1=24mm,c2=20mm, 軸承座寬度L=[8＋24＋20＋(5～ 8)]mm=57～60mm,取L=58mm。 可取箱體凸緣連接螺栓為M12，地腳螺栓為dФ=M20,則有軸承端 dФ= 20mm=8mm,由表830得軸承端蓋 凸緣厚度取為Bd=10mm。取端蓋與軸承座間的調整墊片厚度為 Δ1=2mm。端蓋連接螺釘查表采用螺釘GB/T5781M825。為方便不 拆缷帶輪的條件下，可以裝拆軸承端 蓋連接螺釘，取帶輪凸緣 端面距軸承端蓋表面距離K=28mm,帶輪采用腹板式，螺釘?shù)牟? 裝空間夠。則 L2=L＋Bd＋K＋Δ1＋(B帶輪－L帶輪)/2－Δ－B=[58＋10＋28＋2＋ (6160)/21218]mm= ㈧軸上力作用點的間距. a3=17mm,則由圖可得軸的支點及受力點距離為 l1=L帶輪/2＋L2＋a3=(60/2＋＋17)mm= l2=L3＋L4＋L5/2－a3=[33＋115＋70/217]mm=166mm l3=L5/2＋L6＋L7a3=(70/2＋7＋33－17)mm=58mm 帶輪與軸段①采用A型普通平鍵連接，查表選擇平鍵的參數(shù)：b=10mm；h=8mm。鍵槽采用銑刀加工，長度L為56㎜。鍵的型號為鍵1056GB/T109619906. （1）軸的受力簡圖如圖所示。（2） 計算軸承支反力，在水平面上為 = R2H= FQ－R1H－Fr1=－= 與圖中所畫力的方向相反 在垂直平面上為 R1V== R2V= Ft1R1V =－= 軸承1的總支反力為 軸承2的總支撐反力為 (3彎矩圖如圖所示 在水平面上，aa剖面圖右側 M‘a(chǎn)H=R2Hl3=mm aa剖面圖左側 MaH= M‘a(chǎn)HFa1d1/2=mm bb剖面為 MbH=FQl1=mm 在垂直面上 MaV=R1Vl2=mm MbV=0Nmm 合成彎矩，在aa剖面左側 aa剖面右側 bb剖面 轉矩圖如圖所示，T1=48690 Nmm 。 因bb剖面彎矩大，且作用有轉矩，其軸徑較小，故bb剖面 為危險剖面。 抗彎截面系數(shù)為W==6280mm3 抗扭截面系數(shù)為WT=mm3 彎曲應力為Mpa Mpa 按彎扭強度校核，對于單向轉動的軸，轉矩按脈動循環(huán)處理， 取折合系數(shù)α=，則當量應力Mpa 由表查的45鋼調制處理抗拉壓強度，軸的許用彎曲 應力，即滿足強度要求。