【導(dǎo)讀】、潤滑油和牌號的確定?????銷,啟蓋螺釘,軸承套,密封圈等.高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和。速級和開式齒輪做成直齒。齒輪斜齒轉(zhuǎn)動比較平穩(wěn)，沖擊，振動和燥聲較小。軸承輸入軸和中間軸有一定的軸向力，輸出軸的軸向力較小。圓錐滾子軸承和深溝球軸承。查表確定各部分的效率為：彈性聯(lián)軸器效率??為了便于選擇電動機的轉(zhuǎn)速，需先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。減速器傳動比i＝8～40，大，傳動裝置外廓尺寸大，且結(jié)構(gòu)不緊湊，即二者均不可取。因此選定電動機機型號為Y132S-4,其主要外形尺寸如下表：。由選擇的電動機滿載傳速mn=1440r/min，工作機的轉(zhuǎn)速wn＝，在二級齒輪減速器中，兩級大齒輪直盡量接近，以便于齒輪浸油潤滑。，再考慮到外部的開式齒輪尺寸不能太大，故取減速器中高速級。將傳動裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號為0軸（電機軸），1軸，2軸?

　　

【正文】 ) 截面Ⅳ右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W＝ ＝ 403＝ 6400mm3 抗扭截面系數(shù) WT＝ ＝ 403＝ 12800mm3 截面Ⅳ右側(cè)的彎距 M為 M＝ mm 截面上的彎曲應(yīng)力 : σb ＝ WM＝ aMP6400 ＝ 截面上的扭轉(zhuǎn)切力 : τT＝TWT3 ＝ MPa12800 ＝ 過盈配合處的 kσ /εσ ,由課本附表 3－ 8 用插入法求出，并取 kτ /ετ ＝ /εσ ，于是得 kσ /εσ ＝ kτ /ετ ＝ ＝ 軸按磨削加工，質(zhì)量系數(shù)如上為 β σ ＝ β τ＝ 故得綜合系數(shù)值為 Kσ ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ Kτ ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ 所以軸在截面Ⅳ右側(cè)的安全系數(shù) Sca 值 : 2 751 ??? ????? mKS ??? ?? ??? 1551 ??? ????? mzzKzS ??? ?? 2222 ??? ??? zzSS SScaS ?? 故該軸 在截面Ⅳ右側(cè)的強度也是足夠的。因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。 34 7． 3 底速軸的設(shè)計 設(shè)計 目的 說明計算及設(shè)計 備注 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1) 擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）計算 1) 輸入軸上的功率 m i n/, 33 rkwP ?? 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 mNTT ?????? 3339。 2) 求作用在大、小齒 輪上的力 大齒輪： NFFNaFFNdTFtantrt o sc o stan44445239。34?????????????????? 小齒輪： NFNFFNdTFtFntrt a a n 20c o s 6 5 7c o s5555139。355 ???????????????? 35 設(shè)計目的 說明計算及設(shè)計 備注 初步確定軸的最小直徑 3) 初定軸的最小直徑 選軸的材料為４５鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 １５－３， 取 112??A （以下軸均取此值），于是由式 １５－２ 初步估算軸的最小直徑 mmnPAd ??? ? 這是 軸的最小直徑 21?d ， 又因此軸上有兩個鍵槽，所以， mmd 41%)121( ????? （ 3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 初步選擇滾動軸承 因軸承同時受有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，因 dmin＝ 41mm，初選軸承型號為 32208 的圓錐滾子軸承，由機械設(shè)計手 冊 (軟件版 ) 查得其軸承參數(shù)： d D T =40mm 80mm . 所以 dΙ — Ⅱ = dⅥ － Ⅶ =40 mm,l Ι — Ⅱ =, ,左右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，軸承軸肩高度 h＝（ ~） d=~4mm,故取 h=，因此，取 dⅥ － Ⅶ =dⅣ Ⅴ ＝ 40＋ 2 ＝ 47mm。 2) 取安裝 大 齒輪處的軸段的直徑 dⅢ Ⅳ ＝ 52mm, 大齒輪的左端與左 軸承實采用套筒定位。 大小 齒輪 的輪轂寬度都 為 35m，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度約為 2～ 3ｍｍ。故取 lⅢ Ⅳ =58mm 。 大齒輪的右端 采用軸環(huán)定位。軸肩高度 h～ ，取 h＝ 4mm，則軸環(huán)處的直徑 dⅣ － Ⅴ ＝ 60mm。由 1軸的計算可知軸環(huán)寬度 lⅣ － Ⅴ =11mm，其 值 》 h=。 3) 軸承端蓋的總寬度為 15mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定），再考慮到軸出來后一段距離才到臺階軸 ,則取 l Ⅵ － Ⅶ =50mm 4)為使 底速軸 上的大齒輪與 中間軸 上的小齒輪對齊和兩端軸承的支持點在同一平面，即要滿足 L1= ,即 L2′ =L2+L3 經(jīng)計算得 :lⅡ －Ⅲ =Ⅴ Ⅵ = dⅦ Ⅷ =36mm,取 lⅦ Ⅷ =40mm 至此 ,已初步確定了軸的各段直徑和長度。 5) 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。平鍵的選擇將在以后討論 。 6)確定軸上的圓角和倒角尺寸，參考 課本表 15－ 2，取軸段倒角為 2 45176。 ， 各軸肩處的圓角半徑為 R＝ 《 30~50mm》和 R=(d=50~80mm) 36 設(shè)計目的 說明計算及設(shè)計 備注 求軸上的載荷 (4) 求軸上的載荷 1) 查手冊得此軸承的（ a=15mm） 計算得： L1=, L2=, L3= L＝ L1＋ L2＋ L3＝ 首先跟據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖及以上各段長度作出軸的計算簡圖。 2) 計算支反力 水平面 Σ MB＝ 0， FAH + Ft4 － Ft5 ＝ 0 FAH＝ Σ F＝ 0 FBH＝ Ft4＋ Ft5+RAH＝ 垂直面 Σ MB＝ 0 FAv － Fr4 Fr5 + Fa422d＝ 0 37 設(shè)計目的 說明計算及設(shè)計 備注 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 FAV= Σ F＝ 0 FBV＝ Fr5Fr4+FAV＝ 3)計算彎距：以左邊軸承的支點為原點建立直角坐標系方向同上： 水平面彎距 M(x)＝ (0≤ x≤ ) =(≤ x≤ ) =(≤ x≤ ) MCH= = MDH＝ = mm 垂直面彎距 M(x)＝ (0≤ x≤ ) =(≤ x≤ ) =(≤ x≤ ) MCV= = mm MDV1＝ = mm MDV2＝ MDV1 Fa222d=843849N mm 合成彎距 MC＝ CVCH MM 22 ? ＝ mm MD1＝ 122 DVDH MM ? ＝ mm MD2＝ 222 DVDH MM ? ＝ mm 4） 由前面知軸的轉(zhuǎn)矩 T2＝ m＝ 329130N mm 由以上得軸的彎距和扭距圖可以看出截面 C 是軸的危險截面?，F(xiàn)將 C 截面處的的 MH、 MV、 M 的值列于下表 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險截面 C）的強度。根據(jù)課本式 15－ 5及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α ＝ ，軸的計算應(yīng)力 : M P aW TMca c 13 3222 )3 29 1 ( 59 7 3)( ??? ? ??? ?? 已由前面查得 許用彎應(yīng)力 11 ][,60][ ?? ?? ??? caM P a 則. 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 RAH＝ RBH＝ RAV= RBV= 彎距 M MCH= mm MCV= mm 總彎距 MC= mm 扭距 T T＝ 329130N mm 38 (5) 判斷危險截面 截面 A， Ⅱ ， Ⅲ ， C 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起應(yīng)力集中均將 削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面 A，Ⅱ，Ⅲ， C 均無需校核。雖然截面 B 上的應(yīng)力最大，軸肩也存在應(yīng)力集中的問題但也是因為同樣的原因 不必校合 第八篇 軸承的校核 設(shè)計 內(nèi)容 說明計算及設(shè)計 備 注 高速軸軸承校核 按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用型號 30305 的單列圓錐滾子軸承。 基本額定動載荷 C＝ 48KN，軸向動載荷系數(shù)為： Y=2(Fa/Fre 時的值 )，判斷系數(shù) e= 1） 軸承的徑向載荷 軸承 D RD＝ DVDH RR 22 ? ＝ 軸承 B RB＝ BVBH RR 22 ? ＝ 2） 軸承的軸向載荷 軸承的派生軸向力 YFS 2? 所以有： SD＝ NYR D ??? SB＝ NYR B ??? 外部軸向力 Fa＝ ,因為 SB+Fa＝ +SD，軸承 D 被壓緊，所以兩軸承的軸向力為 AB＝ SB＝ AD＝ SB+Fa＝ 3） 3) 計 算徑向當量動載荷 課本表 13－ 6 取載荷 fp＝ 軸承 D AD/RD=e= 查課本表 13－ 5 取 X＝ ， Y＝ 2，則 PrD＝ fp（ XRD＋ YA D）＝ 軸承 B AB/RB=e= 故取 X＝ 1， Y=0。 則 PrB＝ fp（ XRB＋ YA B）＝ 561N 4） 計算軸承壽命 因為 PDPB，軸承 D 受載大，所以按軸承 D 計算壽命 10601031066 ??????????????????? hPCnL h? 所以軸承合適 39 設(shè)計 內(nèi)容 說明計算及設(shè)計 備注 中間軸軸承校核 按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用型號 32206的單列圓錐滾子軸承， 得基本額定動載荷 C＝ ，軸向動載荷系數(shù)為： Y=(Fa/Fre 時的值 )，判斷系數(shù) e= 1）軸承的徑向載荷 軸承 A RA＝ AVAH RR 22 ? ＝ 軸承 B RB＝ BVBH RR 22 ? ＝ 2）軸承的軸向載荷 軸承的派生軸向力 YFS 2? SA＝ NYR A ??? SB＝ NYR B ??? 外部軸向力 Fa＝ ,其方向與 1 軸上的 Fa相反，即與此周上的軸承 B 的受力方向相同 .因為 SB+FaSA，軸承 A 被壓緊，所以兩軸承的軸向力為 AB＝ SB＝ AA＝ SB+Fa＝ 3）計算徑向當量動載荷 課本表 13－ 6 取載荷 fp＝ 軸承 A AA/RA=e= 查課本表 13－ 5 取 X＝ ， Y＝ ，則 PrA＝ fp（ XRA＋ YAA）＝ 軸承 B AB/RB=e= 故取 X＝ 1 Y=0 則 PrB＝ fp（ XRB＋ YAB）＝ 4）計算軸承壽命 因為 PAPB ， 軸 承 A 受 載 大 ， 所 以 按 軸 承 A 計 算 壽 命 。hP Cn fL th 3103 ????????? ???????????? ? 由課本表 13－ 3 知軸承的預(yù)期計算壽命 L hˊ 為 12020～ 20200h, L hL hˊ ，所選軸承合適。 40 設(shè)計 內(nèi)容 說明計算及設(shè)計 備注 底間軸軸承校核 按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用型號 32208的單列圓錐滾子軸承， 得基本額定動載荷 C＝ ，軸向動載荷系數(shù)為： Y=(Fa/Fre 時的值 )，判斷系數(shù) e= 1）軸承的徑向載荷 軸承 A RA＝ AVAH RR 22 ? ＝ 軸承 B RB＝ BVBH RR 22 ? ＝ 2）軸承的軸向載荷 軸承的派生軸向力 YFS 2? SA＝ NYR A 42 ??? SB＝ NYR B ??? 外部軸向力 Fa＝ ,其方向與 1 軸上的 Fa相反，即與此周上的軸承 B 的受力方向相同 .因為 SB+FaSA，軸承 A 被壓緊，所以兩軸承的軸向力為 AB＝ SB＝ AA＝ SB+Fa＝ 3）計算徑向當量動載荷 課本表 13－ 6 取載荷 fp＝ 軸承 A AA/RA=e= 查課本表 13－ 5 取 X＝ ， Y＝ ，則 PrA＝ fp（ XRA＋ YAA）＝ 軸承 B AB/RB=e= 故取 X＝ 1 Y=0 則 PrB＝ fp（ XRB＋ YAB）＝ 4）計算軸承壽命 因為 PAPB ， 軸 承 A 受 載 大 ， 所 以 按 軸 承 A 計 算 壽 命 。hP C