【正文】 號。因軸承既受軸向力，又受徑向力，所以選用圓錐滾子軸承?？梢酝瑫r承受徑向載荷及軸向載荷外圈可以分離，安裝時可調(diào)整軸承的游隙，一般成對使用。根據(jù)最小軸徑 ，查機械手冊選用初步選取標準角接觸球軸承型號為7224C。其尺寸為 d 。故最小軸徑為 120mm。????=12021540（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計本設(shè)計的裝配方案在前面已經(jīng)分析，現(xiàn)選用如圖 24 所示的裝配方案圖 中間軸的結(jié)構(gòu)與裝配（3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 38 頁 共 63 頁①因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承 7224C。其軸承寬度 B=40mm，參照工作要求，查機械設(shè)計手冊選擇 0 基本游隙組、標準精度級 7224C 的角接觸球軸承，根據(jù)其基本尺寸確定 ；m12??Ⅶ—VIId而 。 =42mm。m120?Ⅶ—VIlⅡⅠ ?l②右端滾動軸承采用軸肩進行定位。由手冊上查得 7224C 型軸承的定位軸肩安裝尺寸 。因此取 。軸環(huán)m142(ax),4(in)?baDd 136??VId寬度 ，取 。?25??VIl③取安裝齒輪處的軸段 IIIⅣ的直徑 ；齒輪左端與左軸承135?Id之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 205mm，為了使軸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 。m20??Il④因為軸段 V—Ⅵ處是齒輪軸段，故 lIV1⑤考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承的寬度 40mm 后，在留出 2mm 的墊片可以得到 =42mm，至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。I?l（4）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按 查手冊得平鍵截面Id?，鍵槽用鍵槽銑刀加工，由輪轂寬度再參考鍵的長度系列，m1832??hb取鍵長 L=110mm，略小于輪轂寬度。同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪轂與軸的配合為 ；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合67nH來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸參考手冊，取軸端倒角為 ，各軸肩處得圓角半徑為 R=2mm。??452（6）斜齒輪軸上的軸承的壽命計算求當量動載荷 P機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 39 頁 共 63 頁現(xiàn)僅對傳動軸上的軸承進行校核計算，我設(shè)計時選的軸承為深溝球軸承7224C。已知 n= r/min，軸徑 d=120mm，溫度低于 100℃，有輕微沖擊，預(yù)計壽命 。??39。?=50000 ?軸承的各力的計算公式：將力 在法面內(nèi)分解沿徑向的分力，周向的分力????以及和軸向的分力，各力的計算如下； N， =,????=2??1/??1=????=????tan????/cos??????=????????????=??.因為角接觸球軸承，所以軸向力為 N，查機械設(shè)計手冊第二卷????=知軸承的 ，查表，有中等沖擊，取 。查表，????=188????， ????0=180?? ????=采用線性插值法，得 e= ；查表得????????= ??1=， ??1=1??=????(??????1+??1????） =（ +1） =??（7）計算軸承壽命 ???已知球軸承 ，因工作溫度大于 120℃，得 。??= ??1=按公式 61???=10660???(??1????? )??得：???=10660???(?????????)??= 10660()3=97122???39。?所以，選 7224C 深溝球軸承合用。同理，根據(jù)同樣的計算，其他軸承也符合要求 GB/T27694 也合用。 圓柱齒輪傳動輸出軸的設(shè)計（1）初步確定軸的最小直徑機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 40 頁 共 63 頁選取軸的材料為 42CrMo，調(diào)制處理 260～290HBS， ，MPa10~9?b?取 110，于是得MPa650?s???0=110 ??pAd輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，為了與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 ?????TKAca式中 —工作情況系數(shù)，考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大，選用 =。AK AK按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計手冊，選用 LZ6 caTYB80172 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 8000Nm。半聯(lián)軸器與軸配合榖孔長度 。m172?L（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計擬定軸上零件的裝配方案，本設(shè)計的裝配方案在前面已經(jīng)分析，現(xiàn)選用如圖 25 所示的裝配方案圖 輸出軸的結(jié)構(gòu)與裝配（3）確定軸的各段直徑和長度機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 41 頁 共 63 頁①取 VIIⅧ段的直徑 ；此處軸輸出后與電動機直接相連，考m78??VId慮聯(lián)軸器的的長度，現(xiàn)取 。123Il②初步選擇滾動軸承。因軸承主要受徑向力和少量軸向力作用，而且要求輸平穩(wěn)，可以承受較大徑向載荷，選取深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù)，查機械手冊中初步選取 0 基本游隙組、標準精度等級 7218C，m90??VId其基本尺寸為 m30169???BDd③由于 ，由于此段軸與安裝齒輪處的軸相鄰，其需加一個套90??VId筒對齒輪和軸承進行定位，為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般比輪轂長度短 23mm，故取 。90??VIl④右端滾動軸承采用軸肩定位。由手冊上查得型軸承 7218C 定位軸肩高度h=6mm，因此，取 。m107??VId因為軸段 III—IV 為齒輪軸段，故取 ?！?5 m140??IVl取軸段 I—II 處與軸段 VI—VII 處相同的軸承直徑，因此 ，○ 6 m90??Id由軸承工作的要求，已選擇的軸承型號為 7218C，0 基本游隙組，基本尺寸為 3169???BDd因此 ，又根據(jù)軸承安裝尺寸 、 ，m32??Il 8max?d102min?ad選擇 II—III 段直徑為 。10?I為了使此軸段與中間斜齒輪左邊布置協(xié)調(diào)，取 =150mm○ 7 ⅣⅢ ?l軸與齒輪配合，首先右端是由套筒定位，故應(yīng)將套筒壓入軸段 2○ 8 ⅤⅣ ?l3mm 的距離，取 =137mm.ⅤⅣ ?l機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 42 頁 共 63 頁段為軸段的輸出軸段部分，為了配合箱體尺寸取 =85mm，○ 9 ⅦⅥ ?l ⅦⅥ ?l為軸的輸出端，其與電動機直接相連，此軸上開一個平鍵，其軸段長度ⅧⅦ=123mm。ⅧⅦ ?l至此，已初步確定了輸出軸的各段直徑和長度。（4）軸上零件的周向定位齒輪軸段的周向定位也采用平鍵定位查機械設(shè)計手冊平鍵截面尺寸大小為，鍵槽用鍵銑刀加工，長為 125mm。m142??hb半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按 ，查手冊得平m78??VId鍵截面 ，鍵槽用鍵銑刀加工，長為 110mm，半聯(lián)軸器與軸142hb的配合為 。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的67kH直徑尺寸公差為 m6。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸參照手冊，取軸端倒角為 245176。，軸肩處的圓角半徑為 R=2mm 或R=。（6）在進行軸的強度校核時，通常忽略軸及其上各個零件的質(zhì)量，把軸簡化為簡支梁、外伸梁或懸臂梁。將其作用在軸上的零件分布力作為集中力，起作用點取為零件輪轂寬度的中點，并將其全部轉(zhuǎn)化到軸上，支點反力的作用點一般可近似地取在軸承寬度的中心上，以簡化計算。求得軸上的載荷求軸上的載荷，其求的軸上的載荷如下表 機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 43 頁 共 63 頁表 軸上的載荷計算結(jié)果（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，??載荷 水平面 H 垂直面 ??支反力 F =23256 ??????1 Nm =??????1 Nm彎矩 M = ???? Nm ????1=m總彎矩M= = ??^2??+??^2??1 Nm扭矩 T T=3526N ???機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 44 頁 共 63 頁= = .??ca??^2+(∝??)^2??^2+(3526)^^3于是可以求得 ??ca=??????前已選定軸的材料為 40CrNi 鋼（調(diào)質(zhì)） ，由《機械設(shè)計（第八版） 》表 151 查得 ，故安全。????1?=75??????， ??ca[???1]7 太陽輪浮動用齒式聯(lián)軸器的設(shè)計 浮動用齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計行星齒輪減速器的基本構(gòu)件廣泛采用齒式聯(lián)軸器，以保證基本構(gòu)件在運動中能夠適當?shù)馗?，補償制造誤差所需的徑向活動度。浮動用齒式聯(lián)軸器有雙齒和單齒兩種結(jié)構(gòu)。單齒聯(lián)軸器，要有足夠的長度，否則會引起齒輪輪齒上的載荷分布系數(shù) 增大。gL ?K圖 單齒聯(lián)軸器雙齒聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比單齒復(fù)雜，但是它可以使浮動齒輪具有傾斜和徑向平移兩種運動可能，這有利于減小 值。對傳動比較小，太陽輪直徑較大的 NGW?K機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 45 頁 共 63 頁型傳動，采用雙齒聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)更為有利。因為本設(shè)計太陽輪直徑較大，所以本設(shè)計采用中心輪浮動用雙齒聯(lián)軸器，其中輸入端齒就是太陽輪。聯(lián)軸器及被浮動件的軸向定位，通常采用圓形截面或矩形截面（的彈性擋圈，也可采用球面頂塊定位。本設(shè)計采用一根空心軸定心，可以有效防止工作時因載荷變化造成傳動中聯(lián)軸器的傾斜角過大，而增大齒面磨損和減少使用壽命。為了保證構(gòu)件浮動的自由度，擋圈與齒輪間需留有一定間隙，這個間隙常取為 。~0?j浮動用齒式聯(lián)軸器，按其外齒軸套的輪齒在齒寬方向的截面形狀，又有直齒和鼓形齒之分。其中直齒加工簡單，但允許傾斜角小，一般不大于 30′，工作時容易產(chǎn)生輪齒的端部受載，齒面磨損大，強度和壽命較低。鼓形齒的允許傾斜角較大，一般可達 2176。左右，其輪齒的受力情況好，浮動靈敏，強度和壽命均較直齒的有所提高。所以本設(shè)計采用鼓形齒。齒式聯(lián)軸器的定心方式有外徑定心和齒側(cè)定心（齒形定心）兩種，外徑定心是指以外齒軸套齒頂圓直徑定心，它與內(nèi)齒圈的齒根圓直徑名義值相等，并做成半徑 = /2 球面。直徑之間的配合一般采用 F8/h7，被浮動齒輪為柔性????1????1輪緣是其配合間隙可略小些。采用齒側(cè)定心時，直徑 和 之間有較大的間隙，外齒軸套的齒頂圓可????1 ????2以使球面的，也可以是圓柱的。齒側(cè)定心的好處是有自動定心作用，有利于聯(lián)軸器的齒間載荷分布浮動齒式聯(lián)軸器的失效形式主要是齒面的磨損和點蝕，斷齒的可能性較小，一般按齒面擠壓或接觸強度計算即可、輪齒的彎曲強度一般可不進行計算。具體計算。當需要具有很小的磨損等高要求時，應(yīng)適當降低使用應(yīng)力或采取其他措施。機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 46 頁 共 63 頁8 行星齒輪箱機體結(jié)構(gòu)機體結(jié)構(gòu)要根據(jù)制造工藝、安裝工藝條件和使用維護的方便與否以及經(jīng)濟性條件決定。對于非標準的、單件生產(chǎn)和要求重量較輕的傳動，一般采用焊接機體，反之在大批生產(chǎn)時，通常采用鑄造機體。機體的形狀隨傳動裝置安裝分為臥式和、立式和法蘭式等。鑄造機體應(yīng)盡量避免壁厚突變，減少壁厚差，以免長生縮孔和疏松等鑄造缺陷。機體的材料常選擇灰鑄鐵，如 HT200,HT150 等，承受較大振動和沖擊場合可以用鑄鋼。如 ZG5ZG45 等。為了減輕重量也有用鋁合金或其他輕金屬來鑄造機體。本次設(shè)計機體設(shè)計為非標準件，其結(jié)構(gòu)圖在齒輪箱裝配圖里體現(xiàn)，由于工作環(huán)境惡劣，故選擇 ZG55。鑄造機體的特點是能有效地吸收振動和降低噪聲，且具有良好的耐腐蝕性。機體的強度和剛度計算很復(fù)雜，所以一般都是按經(jīng)驗方法確定其結(jié)構(gòu)尺寸。鑄造機體的壁厚度可查漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造表（817）選取或按式（866）計算。對于重要的傳動可取兩者中的較大值。機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 47 頁 共 63 頁9 齒輪箱的潤滑與冷卻 行星齒輪箱的潤滑油的選用行星齒輪箱的潤滑對行星增速器是至關(guān)重要的。其中包括正確地選擇潤滑油、潤滑方式和潤滑油的使用維護等。 潤滑劑的主要作用是：，防止膠合；；收沖擊和振動；、抗腐蝕性；散熱、冷卻、排出異物。 要起到上述作用以保證齒輪傳動裝置能正常的工作，就要要求齒輪潤滑劑具有合適的粘度、較高的承載能力‘良好的抗腐蝕性能，氧化安定性與熱氧化安全性、抗乳化性、抗泡沫性、防銹性、流動性好、凝點低和使用安全等性能。行星齒輪增速器既有外嚙合傳動，又有內(nèi)嚙合傳動，工作溫度隨工作制度等變化，因此，行星齒輪增速器要求潤滑油在啟動和正常運轉(zhuǎn)溫度下具有良好的粘溫特性。行星齒輪箱由于散熱面積小，這就要求潤滑油的極壓性能高，氧化安定性和熱穩(wěn)定性好。行星齒輪箱的行星齒輪個數(shù)一般都在兩個以上，并且圍繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)，在運轉(zhuǎn)過程中要求潤滑具有良好的抗泡沫性。機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 48 頁 共 63 頁要求潤滑油對油封、油漆以及軸承保持架具有良好的相容性。行星齒輪增速器潤滑油的選用包括選擇潤滑油的種類以及潤滑方式。根據(jù)齒輪箱的低速級齒面接觸應(yīng)力和行星齒輪箱的使用工況選擇工業(yè)閉式齒輪潤滑油的種類，見漸開線行星齒輪傳動的設(shè)計與制造表（105）根據(jù)前面計算的接觸齒面硬度的值可以選擇的齒輪油標準為 LCKD。 行星齒輪箱的潤滑油的維護在行星齒輪增速器安裝調(diào)試完畢，正是運轉(zhuǎn) 500h 或 4 各星期后（以先到期者為準） 。將潤滑油全部放掉，并用清洗油清洗減速器內(nèi)部，初次使用的潤滑油經(jīng)過合適的過濾后還可以重新使用。一般行星齒輪箱用