【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 模數(shù)（ mm） 螺旋角（ o ） 軸的設(shè)計(jì) 及 校核 1） 低速 軸的設(shè)計(jì) （ 1） 求輸出軸上的功率 3P ，轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T 3 kw? ， 3 67. 89 / minnr? ， 3 568130T ? N mm （ 2） 求作用在齒輪上的力 33 2 2 5 6 8 1 3 0 4 1 3 7 .3 32 7 4 .6 3 6TFNd ?? ? ? 0ta n 2 0 1 5 6 0 .6 3c o s 1 5 .2 2 3tr F?? ta n 112 7atF F N??? （ 3） 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，根據(jù) 表 153，取 1120?A ，于是得 333m i n 034 . 0 41 1 2 4 3 . 7 36 7 . 8 9Pd A m mn? ? ? 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca? ，取 ?AK 3 568 .13 738 .57c a AT K T? ? ? ?N m 選用 TL9型的彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 1000N m，半聯(lián)軸器的孔徑為 50mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 84mm。 （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 11 1）擬定軸的裝配方案（如上圖所示） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 ①根據(jù)聯(lián)軸器的直徑要求，取 mmd 5021 ?? ，為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸 器的軸向定位要求， 12軸段右端制作出一軸肩，故取 23段的直徑 23 57d mm? ? 。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比轂孔長(zhǎng)度略短一些，先取 mml 8221 ?? 。 ②初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) 23 57d mm? ? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初 步選取 0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承 7212，其尺寸為 d D T=60 110 22mm，故mmd 6043 ?? 。 ③取安裝齒輪處的軸段 67 的直徑 mmd 6576 ?? ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 78mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 78 47l mm? ? 。取 34 24l mm? ? 。 齒輪的右端采用軸肩定位，故取56 73d mm? ? ， mml ?? 。 ④根據(jù)軸承端蓋的寬度取 mml 4732 ?? 。 ⑤根據(jù)右端軸承的軸向定位，取 34 24d mm? ? 。 ⑥對(duì)照與中間軸的齒輪嚙合位置，取 67 76l mm? ? 。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 12 3） 軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 76?d 由表 61查得平鍵為 20 12 56mm，同時(shí)為了保證在工作條件下鍵的強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)計(jì)算得，應(yīng)取雙鍵， 0180 對(duì)稱(chēng)布置，為使齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hr，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為 16 10 56mm，半聯(lián)軸器與軸的配合 為67kH。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6. 2） 中間 軸的設(shè)計(jì) （ 1） 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，根據(jù)表 153，取 0 108A? ，于是得 233m i n 024 . 11 0 8 3 3 . 0 7 81 4 2 . 7Pd A m mn? ? ? （ 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位 的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 ②
據(jù)最小許用直徑以及軸承的規(guī)格，取 12 40d mm? ? ，故， 56 40d mm? ? 。 ②初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列角接觸球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承 7208，其尺寸為 d D T=40 80 18mm， 12 47l mm? ? ， 56 mm? ? 。 ③軸承的寬度為 40mm，故可知齒輪寬度 23 45d mm? ? ， 45 45d mm? ? ，在 23段，齒 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 13 輪的輪轂長(zhǎng)度為 70mm，取 mml 6832 ?? 。在 45段，齒輪的輪轂長(zhǎng)度為 56mm，取 mml 5654 ?? 。 3）軸上零件的周向定位 軸上零件的周向定位采用平鍵連接，由表 61 查得該軸上的平鍵 23 為 14 950mm，平鍵 45為 14 9 36mm，和與軸的配合為 76Hr，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 倒角為 2mm，倒圓半徑均為 5mm。 3)高速 軸的設(shè)計(jì) （ 1） 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，根據(jù)表 153，取 1120?A ，于是得 133m i n 014 . 1 61 1 2 1 5 . 9 51440Pd A m mn? ? ? 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca? ，取 ?AK 1 27. 59 35. 867c a AT K T? ? ? ?N m 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，但同時(shí)需要滿(mǎn)足另一半聯(lián)軸器需連接與電動(dòng)機(jī)一端，故另一端孔徑為 20mm，所以選用 TL4，其許用半聯(lián)軸器孔徑為 20mm，故取 67 25d mm? ? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 42mm。 （ 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 14 ①根據(jù)聯(lián)軸器的直徑要求，取 12 20d mm? ? ，為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 23軸段左端制作出一軸段，故取 23段的直徑 23 25d mm? ? 。 23 47l mm? ? 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 36mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比轂孔長(zhǎng)度略短一些，先取 12 36l mm? ? 。 ②初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù) 34 30d mm? ? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承 7206，其尺寸為 d D T=30 62 16mm，故34 30d mm? ? ， 67 30d mm? ? ，取 67 mm? ? 。 ③選用齒輪軸，故齒輪處直徑 56 54l mm? ? 。 ④根據(jù)齒輪安裝位子及尺寸，取 45 mm? ? ， 45 mm? ? 。 3）軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接，按 12 20d mm? ? 由表 61查得平鍵為 6 624mm，為使齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67nH ，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 1處、 7 處倒角為 2mm。 4） 高速 軸承的 校核 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 15 （ 1）做軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（力學(xué)模型） 首先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分力，如圖 51a 所示。然后求出各支承處的水平反力 NHF 垂直反力 NVF 。 （ 2）做出彎矩圖 根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩 HM 圖 `和垂直面上的彎矩 VM 圖；然后按下式計(jì)算總彎矩并做出 M 圖。由表 2可得： 工作軸轉(zhuǎn)矩 mNT ?? 27590 。 由表 3得 ,斜齒輪分度圓直徑 mmd ? 。 根據(jù) hFT ?? 得 NrTF