【正文】 何參數(shù) 分度圓直徑 mmzmd 2 5 0251011 ???? mmzmd 750751022 ???? 初估齒輪圓周速度 sm /?估? 2/??? ????? smsmnd ??? ?XY ? MPaF ][ 1 ?? MPaF ][ 2 ?? ?FaY ?FaY ?SaY ?SaY 10?m mmd 2501 ? mmd 7502 ? sm/?? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 33 取 8 級精度可用 齒面接觸疲勞 強度校驗 （ 1）彈性系數(shù) 由文獻 [1]表（ 189） MPaZ E 190? （ 2）節(jié)點區(qū)域系數(shù) 2 .5,1218]1[ H ?? ZZ H 查圖由文獻 （ 3）求許用接觸應(yīng)力 ][ H? 查文獻 [1]由表 1811,取安全因數(shù) 1?HS 由文獻 [1]圖 1813，取極限應(yīng)力 MPaH 1140lim ?? 由文獻 [1]圖 1817,取壽命系數(shù) 21 ??? NN ZZ MP aS ZH NHH 16531 ][ 1l im ????? ?? （ 4）齒面接觸疲勞強度 M P audTKZZ RRHEH3250)()(3263121????????????? ???M P aHH 1653][ ?? ?? 五． 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 MPaZE 190? ?Z 1?HS MPaH 1140lim ?? ??NNZZ MPaH 1653][ ?? MPaH ?? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 34 初選蝸桿軸的材料為 45 鋼，由文獻 [1]表（ 203）查得 C=118106，由轉(zhuǎn)矩估算最小軸徑，因設(shè)計中有單鍵槽，軸頸增大 5%7%，由文獻 [1]式（ 203），按條件取 C=118，軸頸增大 6%。 mmmmnPCd 33 ????? 初選蝸桿軸軸承型號 30209，圓錐滾子軸承，內(nèi)徑 mmd 45? 軸段（ 1）估算直徑為 35mm，因其與聯(lián)軸器有配合關(guān)系，選用凸緣聯(lián)軸器 YL7型，電機伸出軸長度 80mm，直徑 38mm，故按聯(lián)軸器標準尺寸系列選取其直徑 1d 軸段（ 1）、（ 2）間為定位軸肩，故軸肩高度 ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 1 ?????? 取 h=4mm，則 mmmmhdd 43)835(212 ????? 軸段（ 3）為軸徑，其直徑符合軸承內(nèi)徑標準，且因軸段（ 2）、（ 3） 間的軸肩是為便于安裝而設(shè)置 的非定位軸肩，故不宜比 2d 大太多。由此可選定 mm45d3 ? ，初選軸承可用。 軸段（ 4）起固定擋油環(huán)的作用，故應(yīng)根據(jù)能穩(wěn)定的固定擋油環(huán)來選定，取 mmd 514 ? 軸段（ 5）根據(jù)蝸桿齒根圓 1f ? 選取，為便于加工同時考慮強度要求，選取 mmd 405 ? 軸段（ 6）與軸段（ 4）相同作用，為便于加工故取相同直徑 mmd 45? mmd 351 ? h=4mm mmd 432 ? mm45d3 ? mmd 514 ? mmd 405 ? mmd 516 ? mmd 457 ? mm60l1 ? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 35 軸段（ 7）為軸徑，直徑應(yīng)與 3d 相同 軸段（ 1）的長度取決于與聯(lián)軸器的配合長度。查文獻 [2]中按聯(lián)軸器標準尺寸系列，取 mm60l1 ? 軸段（ 2）的長度由減速器結(jié)構(gòu)尺寸確定 軸段（ 3）的長度應(yīng)與軸承寬度基本相等。由文獻 [4]知 30209 軸承的寬度 mmB 19? ，考慮擋油環(huán)的厚度，故取 mml 303 ? 。 軸段（ 4）的長度可按軸環(huán)的經(jīng)驗尺寸來確定，即 mmhl ???? ，取 mml ? 軸段（ 5）的長度由減速器結(jié)構(gòu)確定 軸段（ 6）的長度與軸段（ 4）相同 軸段（ 7）的長度與軸段（ 3）相同 初選蝸輪軸的材料為 45 鋼，由文獻 [1]，查得 C=118106，由轉(zhuǎn)矩估算最小軸徑，由文獻 [1]查得公式 mmmmnPCd )~()106~118( 33 ??? 由于軸段有兩個鍵槽，軸徑應(yīng)增大（ 10%15%），故 .)~()~()~()~( mmdd ???? mml 602 ? mml 303 ? mml ? mml 405 ? mml ? mml 307 ? mm65d? mmd 501 ? h=5mm 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 36 初選蝸輪軸軸承型號 30213，圓錐滾子軸承，內(nèi)徑 mm65d? 軸段（ 1）估算軸徑為 52mm，因其與開式齒輪有配合關(guān)系，故按標準尺寸系列選取軸段（ 1）的直徑 1d 軸段（ 1）、（ 2）間為定位軸肩，故軸肩高度 ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 1 ?????? 取 h=5mm，則 mmmmhdd 60)1050(212 ????? 軸段（ 3）為 軸徑，其直徑應(yīng)符合軸承內(nèi)徑標準，且因軸段（ 2）、（ 3）間的軸肩是為便于軸承安裝而設(shè)置的非定位軸肩，故不宜比 2d 大太多。由此可選定 mm65d3 ? 軸段（ 4）為齒輪裝拆方便而設(shè)置，故不宜過大，取 mmd 705 ? 軸段（ 5）為軸環(huán)，其左側(cè)是齒輪定位面，故應(yīng)按定位軸肩來考慮軸肩高度 h ? ? mmmmmmdh )~(2~)2~1( 5 ?????? 取 h=6mm。 軸段（ 6）與軸段（ 3）作用相同，故取相同直徑 mm65 軸段（ 1）的長度取決于 聯(lián)軸器 ，所以確定軸段（ 1）的長度 mml 841 ? 軸段（ 2）的長度由減速器的結(jié)構(gòu)位置尺寸確定 mm50l2 ? 軸段（ 3）的長度由軸承寬度決定，查文獻 [4]， 30213圓錐滾子軸承寬度 B=23mm， 考慮到由擋油環(huán)軸向固定軸承軸段（ 3）不應(yīng)與軸段（ 4）左端面接觸 mml 353 ? 軸段（ 4）長度應(yīng)比齒 輪輪轂寬度略小些，輪轂寬度 mmmmdl )1 2 6~84(70)~()~( 4 ???? 取 mml 1004 ? 軸段（ 5）的長度可按可按軸環(huán)的經(jīng)驗尺寸來確定，即 mmhl ???? ，取 mml 75 ? mmd 602 ? mm65d3 ? mmd 704 ? mmd 825 ? h=6mm mmd 656 ? mml 70? mml 841 ? mm50l2 ? mml 353 ? mml 1004 ? mml 75 ? mml 356 ? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 37 軸段（ 6）與軸段（ 3）相等 初選圓錐滾子軸承，型號 30213，查文獻 [4]的有關(guān)參數(shù) ,20C,23B, ???? mml )(72100 ??????? 畫軸的空間受力簡圖 將齒輪所受載荷化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上軸的支點反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心作用于軸上 作垂直平面受力圖和水平平面受力圖（圖見第頁），求出作用在軸上的載荷 蝸輪切向力 NdTF t 3322 ?????? 蝸輪軸向力 NdTF x 311 ????? 蝸輪徑向力 NFF ntr 33 os ostan ???????? ???? 垂直平面內(nèi)軸承反力 KNFFFKNFFBVtBVtAV )(?????????? 水平平面內(nèi)軸承反力 33 ??????????? rxAHFFF NNFFF AHrBH 2 4 410)9 5 ( 3 ?????? 2023????aCBT mml ? NFt ?? NFx ? NFr ?? KNF KNFBVAV ?? ??AHF 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 38 輪轂中截面為危險截面 垂直平面彎矩 mmNFM AVv ???????? 53 水平平面彎矩 截面左側(cè) mmNFM AHHL ????? 截面右側(cè) mmNFM BHHR ????? 5101 7 ，作出合成彎矩圖（圖見第頁） 截面 左側(cè) mmNMMMHLvL ????? 522 截面右側(cè) mmNMMM HRvR ????? 522 根據(jù)已知條件，轉(zhuǎn)矩 T= mmN?? 310 ，并確定危險截面 已知材料為 45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻 [1]查得 MPab 650?? ， ? ? MPab 601 ??? ， 根據(jù)工作條件，軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動循環(huán)考慮，即 ? ? MPab ?? ，則 ? ?? ? 01 ??? ?bb??? 截面左側(cè) mmNTMM LeL ????? 522 )(? 截面右側(cè) ? ? mmNTMM ReR ????? 522 ? NFBH 244? MPab 650?? ? ? MPab 601 ??? ? ? MPab ?? ?? 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 39 因齒輪輪轂中截面有鍵槽，最小軸徑應(yīng)增大 5%7%，且 eReL MM ? ，應(yīng)按前者計算最小軸徑 ? ?mmmmMdbeL)~()~05..1()~( 3531m i n????????? 由于 m in4 70 dmmd ?? ，設(shè)計可用，強度可靠。 結(jié)構(gòu)圖 空間受力圖 垂直平面 平面受力圖 水平平面 垂直平面 平面彎矩圖 mmNMV ?510/ 水平平面 軸 合 成 彎 矩 圖mmNM H ?510/ 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 —— 閘門啟閉機 40 軸的轉(zhuǎn)矩圖 mmNT ?510/ 當量彎矩圖 mmNM e ?510/ RRFF, 即合成后的支反力 NFFF AHAVR 3221 ???? NFFF BHBVR 3222 ???? 由文獻 [4]，查得 30213軸承的內(nèi)部軸向力 YFF RS 2/? ， Y= NYFF RS 3311 ??? ??? NYFF RS 3322 ??? ??? 軸上各軸向力的方向 由于 1332 108 7 )0 3 ( SSX FNNFF ????