【正文】 35l =47mm。 36l ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定， 36l =52mm。 37l ：由聯(lián)軸器的轂孔寬 L1=84mm確定， 37l =82mm。 （ 3） 細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)略，參見中間軸。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 軸的校核 軸 的力學(xué)模型的建立 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的重點(diǎn)。故支點(diǎn)跨距 L? 240mm；低速級(jí)小齒輪的力作用點(diǎn) C 到左支點(diǎn) A距離 mmL 871 ? ，兩齒輪的力作用點(diǎn)之間的距離mmL 1032 ? ，高速級(jí)大齒輪的力作用點(diǎn) D到右支點(diǎn) B 距離 mmL 493 ? 。 繪制軸的力學(xué)模型圖 初步選定高速級(jí)小齒輪為右旋，高速級(jí)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(jí)小齒輪為左旋，低速級(jí)大齒輪為右旋。根據(jù)要求的傳動(dòng)速度方向，繪制軸的力學(xué)模型圖見圖 51a。 圖 51 軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 a)力學(xué)模型圖 b） V面力學(xué)模型圖 c） V面彎矩圖 d)H面彎矩圖 e)合成彎矩圖 f)轉(zhuǎn)矩圖 g)當(dāng)量彎矩圖 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 計(jì)算中間軸上的作用力 齒輪 2： NNdTFF tt 3172222 1 112 ????? 5.（ 1） NNFFF ntrr os 20t a ost a n112 ????? ???? 5.（ 2） NNFFF taa ????? ?? 5.（ 3） 齒輪 3： NNdTF t 089 722 3 23 ???? NNFF ntr os 20t a ost a n33 ???? ???? NNFF ta a a n33 ???? ?? 計(jì)算支反力 (1) 垂直面支反力（ XZ平面）參看圖 51b。 由繞支點(diǎn) B 的力矩和 0?? BVM ,得： )(22)( 323332232321 LLFdFdFLFLLLF raarR A V ??????? 5.（ 4） NN 4 2 4 8)]49103( [??????????? NNLLLF RAV )]491 0 387/( 4 2 4 8[)/( 4 2 4 8 321 ?????????? , 方向向下。同理，由繞支點(diǎn) A 的力矩和 0?? BVM ，得： 22)()( 332213212321 dFdFLFLLFLLLF aarrR B V ??????? 5.（ 5） NN 8 5 1 5]2 )10387([??????????? NNLLLF R B V )]4910387/( 8 5 1 5[)/( 8 5 1 5 321 ?????????? ， 方向也向下。 由軸上的合力 0??VF ,校核： ???????? rrR A VR B V FFFF ，計(jì)算無誤。 (2) 水平面支反力（ XY平面）。 由繞支點(diǎn) B 的力矩和 0?? BHM ,得： )()( 32332321 LLFLFLLLF ttR A H ????? 5.（ 6） NN 8 5 7 0 6)]491 0 3( 3 5 4 5[ ?????? 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 NNLLLF R A H )]4910387/( 8 5 7 0 6[)/( 8 5 7 0 6 321 ??????? 方向向下。 同理，由繞支點(diǎn) A的力矩和 0?? AHM ,得： )()( 21213321 LLFLFLLLF ttR B H ????? 5.（ 7） NN 0 1 4 4 6)]10387( 3 5 8[ ?????? NNLLLF R B H )]4910387/( 0 1 4 4 6[)/( 0 1 4 4 6 321 ??????? 方向向下。 由軸上的合力 0?? HF ,校核： 0 8 0 2 3 5 ???????? R B HR A Htt FFFF ，計(jì)算無誤。 (3） A點(diǎn)總支反 力 NNFFF R A HR A VRA 2222 ????? 5.（ 8） B 點(diǎn)總支反力 NNFFF RBHRBVRB 0 0 7 3 2222 ????? 5.（ 9） 繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 (1)垂直面內(nèi)的彎矩圖參看圖 51c。 C 處彎矩： mmNmmNLFM RAVCV 5 1 0 ????????左 mmNmmNdFLFM aRAVCV]2/[2/331????????????右 5.（ 10） D 處彎矩： mmNmmNdFLFM aRBVDV 5 0 0 4]2/[2/223???????????左 5.（ 11） mmNmmNLFM R B VDV ????????右 (2)水平面內(nèi)的彎矩圖參看圖 51d。 C 處彎矩： mmNmmNLFM R A HCH 1 0 2 4 0 ???????? D 處彎矩： mmNmmNLFM R B HDH 1 5 8 0 8 03 ???????? (3) 合成彎矩圖，參看圖 51e。 C 處： mmNmmNMMM CHCVC 0 2 5 3 11 0 2 4 0 45 1 0 7 2222 ????? 左左 mmNmmNMMM CHCVC 0 7 0 4 41 0 2 4 0 1 1 7 4 2222 ????? 右右 D處： mmNmmNMMM DHDVD 6 4 6 6 1 5 8 5 0 0 4 2222 ????? 左左 mmNmmNMMM DHDVD 2 3 7 1 5 8 9 1 1 2222 ????? 右右 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 (4) 轉(zhuǎn)矩圖，參看圖 51f。 mmNTT II 1 1 0 8 9 72 ?? (5) 當(dāng)量彎矩圖，參看圖 51g。 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，折算系數(shù) α= mmNmmNT 9 0 3 01 1 0 8 9 ???? C 處： mmNMM CC 39。 ?? 左左 mmNmmNTMM CC 1 2 2 2 4 9 0 3 0 7 0 4 4)( 2222239。 ????? ?右右 D 處： mmNmmNTMM DD )( 2222239。 ????? ?左左 mmNMM DD 39。 ?? 右右 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。 MPMPdMWM CCca 3339。39。 ????? 右右? 5.（ 12） 根據(jù)選定的軸材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查教材表 151可得 MP60][ 1 ??? 。 因 ][ 1????ca ，故強(qiáng)度足夠。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 6 零件的選擇與校核 鍵的選擇與校核 由中間軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定： 高速級(jí)大齒輪處鍵 1 為 b hL=12mm 8mm45mm(t=5mm， r=),標(biāo)記：鍵12 45GB/T10961979；低速級(jí)小齒輪處鍵 2 為 b hL=12mm 8mm110mm(t=5mm，r=),標(biāo)記：鍵 12 110GB/T10961979； 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即可。齒輪軸段 d=40mm；鍵的工作長度 l=Lb=4512=33mm； 鍵 的接觸高度 k== 8=4mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNTT II 1 1 0 8 9 72 ?? ，按查表所得，鍵靜連接時(shí)的擠壓許用應(yīng)力 MPP 100][ ?? (鍵、齒輪輪轂、軸的材料均為 45 調(diào)質(zhì) )。 ][ 1108 9722 PP MPMPk ldT ?? ??????? ,鍵連接強(qiáng)度足夠。 6.（ 1） 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)工作要求，為了緩和 v 轟擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性柱 銷聯(lián)軸器?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化很小，取 ?AK ， 則 mNmNTKT IVaca ???? 。 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T50141985，選用 HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630 mN ，孔徑 d=42mm， L=112mm， L1=84mm，許用轉(zhuǎn)速為 2800r/min，故適用。標(biāo)記： HL3 聯(lián)軸器 19 8550 14/8442 8442 ??? TGBJBJB 。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 7 滾動(dòng)軸承的選擇和校核 中間軸滾動(dòng)軸承的選擇 根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用角接觸球軸承。由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 根據(jù) mmdd 302521 ?? ，選取 7206AC。其基本參數(shù)查表 124得，, 0 ??? eKNCKNC r 滾動(dòng)軸承的校核 軸承受力圖見圖 71。 圖 71 軸承受力圖 計(jì)算徑向載荷 根據(jù)軸的分析，可知： A點(diǎn)總支反力 NFF RAR 0 2 51 ?? ,B 點(diǎn)總支反力NFF RBR ?? 。 計(jì)算內(nèi)部軸向力 7206AC 軸承的內(nèi)部軸向力 SF = RF ，則 NNFF RS 9 0 2 11 ???? NNFF RS 3 0 22 ???? 計(jì)算軸承所受的軸向載荷 因?yàn)橥獠枯S向力 NFFF aaX ????? ，方向向左。 NFF XS ???? ,所以 12 SXS FFF ?? 。故軸有向右移動(dòng)并壓緊軸承Ⅱ的趨勢(shì)，此時(shí)由于右端蓋的止動(dòng)作用，使軸受到一平衡反力 39。2SF ,因而軸上各軸向力處于平衡狀態(tài)。故軸承Ⅱ所受的軸向載荷為 NFFFFF XSSSA 8 0 9 7139。 222 ??????? 7.（ 1） 而軸承Ⅰ只受到自身的內(nèi)部軸向力，故 NFF SA ?? ，所以軸承Ⅰ、Ⅱ受到的軸向載荷分別為 、 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 計(jì)算當(dāng)量載荷 AR YFXFP ?? 7.（ 2） 軸承Ⅰ： eFF RA ??? 0 2 5/ 9 7/ 11 ，查表 X=1， Y=0，則 NNYFXFP ARI 0 2 5) 0 2 (11 ??????? 軸承Ⅱ： eFF RA ??? 0 4/ 8 9/ 22 ，查表 X=， Y=，則 NNYFXFP ARII )(22 ??????? 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?III PP? ，故只需驗(yàn)算軸承Ⅰ。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為 5（年） 300（天） 8（小時(shí)） =12021h。 查表可得 ~?Pf ，取 ；?Pf 查表可得 1?tf （常溫下工作）； 7206AC 為球軸承，壽命指數(shù) 3?? 。則： hhPf CfnLIPrth 106010 3626 ???????? ?????????????? 7.（ 3） 軸承具有足夠壽命。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 8 潤滑與密封的設(shè)計(jì) 潤滑設(shè)計(jì) 由于減速器內(nèi)的大齒輪傳動(dòng)的圓周速度： ??? 100060 11　nd t?? sm / ?? ??? ，小于 2m/s，由于大齒輪的轉(zhuǎn)速接近，因此齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤滑，查 [2]表 71，選用全損耗系統(tǒng)用油（ GB/T 4331989），代號(hào)為 LAN32。 由于滾動(dòng)軸承的速度較低，所以可用脂潤滑。查 [2]表 72，選用鈣基潤滑脂（ GB/T 4911987），代號(hào)為 LXAMHA1。 為避免油池中稀油濺入軸承座，在齒輪與軸承之間放置擋油環(huán)。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。 采用潤滑油池潤滑，潤滑油位高度為 hs=d 大 /3+50=262/3+50=92+50=142,取 hs=150mm,飛濺出的潤滑油可潤滑其他齒輪。 同時(shí)箱蓋凸緣面在箱蓋接合面與內(nèi)壁相接的邊緣處制出倒棱