【正文】 ） 該軸不長，故軸承采用兩段固定的方式，機(jī)構(gòu)如圖 61。按軸上零件安裝順序，從 開始設(shè)計(jì)。mind（2） 軸段 1 與軸段 5 的設(shè)計(jì)： 該段上安裝軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步進(jìn)行?？紤]到齒輪上作用較大的軸向力和圓周力，選用單列圓錐滾子軸承，軸段 1 與軸段 5 上安裝軸承，其直徑應(yīng)即便于安裝又符合軸徑系列。根據(jù) =。初選 30318，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手mind冊》表 119 得軸承內(nèi)徑 mm,外徑 D=160mm,總長度 T=，內(nèi)圈寬90?B=30mm,外圈定位直徑 ，對軸上力的作用點(diǎn)到外圈大端面距離Da15，故 .通常一根軸上兩個軸承取相同的型號，則 。?d md905?（3） 軸段 2 和軸段 4 的設(shè)計(jì)：軸段 2 安裝 3 齒輪，軸段 4 上安裝齒輪 2，為了方便安裝， 應(yīng)分別略大于 ，此時(shí)安裝齒輪 3 處的軸徑可選為d和 d51和90（1+5%）= 取 ，左端采用軸肩定位，右端采用m94?套筒定位，為了使套筒能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 4 長度應(yīng)該相應(yīng)比其輪轂寬度略短，齒輪 2 輪轂寬度（） =。取 =115mm。則4d2l貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 36 頁。mL134,29? 軸段 3:該段為中間軸上的兩個齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（ ~） =~，取其軸肩高度為 h=8mm，故 ，齒輪 3 左端面d1 md182953??＋與箱體內(nèi)壁距離與齒輪 2 右端面距箱體內(nèi)壁的距離均取為 ，取軸段 3 的長l0?度 。且取 =15mm。3L3（4） 軸段 1 與軸段 5 的長度：由于軸徑 d 和轉(zhuǎn)速 n 之積 ，采用脂潤滑， （參考《機(jī)械設(shè)105296???d計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ）需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤滑濺入軸承座，軸承內(nèi)端面距箱體的距離取為 ，中間軸上有兩個齒輪的固定均由擋油環(huán)完成，則m5?軸段 1 的長度為： mLBL 492110532??? ）＋ （＋＋）—＋ （＋＋軸段 5 的長度為： l 341?）＋ （＋＋）＋ （＋＋（5） 軸上作用點(diǎn)的間距： ，?為。 ??? —＋＋＋—＋＋＋ bTl mLal .???＋＋l 7502l103＋＋＋＋5. 軸的受力分析：（1） 畫軸的受力分析簡圖及彎矩圖如圖 62：（2） 計(jì)算支反力：在水平面上公式 【11】 為：貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 37 頁 （440）lldFaFrlRH32123)(321???? 式中： 為齒輪 2 的圓周力； 為齒輪 2 的軸向力。 )3( ????????? = N410 （式 629）FrRHr2132?? = 4048.? = N3 式中負(fù)號表示與圖中所畫反向相反。 在垂直平面上為： （4llFttRV321)(??41）式中： 為齒輪 3 的徑向力3tF = ? RV2RVFt12??? = 444 . ?＋ = N0 軸承 1 上的總支承反力 ： N （442） ??? 軸承 2 上的總支承反力 ： （443）168.?貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 38 頁（3） 畫彎矩圖：在水平面上，aa 剖面左側(cè)為： （ NLRHMa ??????44） aa 剖面圖右側(cè)為： . 54639。 NNdFaHa ?????????＋ bb 平面右側(cè)為： （445）. ?????? . ???? 在垂直平面上為 . NlRMVa ???? 345182b 合成彎矩，在 aa 平面左側(cè)為： . .).( NaVaHa ???????）（ aa 平面右側(cè)為： .39。 80.)(2MaVaHa ???????）（? bb 剖面左側(cè)為： mNbb /)( 664??）（ bb 剖面右側(cè)為： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 39 頁畫彎矩mNMbVbHb . 1.)0439.( ???????）（??圖， ?圖 44:中間軸的彎矩圖6. 校核軸的強(qiáng)度：雖然 aa 剖面左側(cè)彎矩大，但 aa 剖面右側(cè)除作用有彎矩外，還有作用有轉(zhuǎn)矩，其周靜較小，故 aa 兩側(cè)均有危險(xiǎn)面，故應(yīng)該分別計(jì)算：aa 剖面的抗彎截面系數(shù)： （446）dtbtw2)(3??? m3)()9(4.???? 抗扭截面系數(shù)：貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 40 頁 （447）mwT)(6)(.322?????? 式中：t 為軸端到箱體壁的距離； 為齒輪 2 分度圓的直徑。daa 剖面左側(cè)彎曲應(yīng)力為： MPawab ????aa 剖面右側(cè)彎曲應(yīng)力為： 39。b‘扭剪應(yīng)力為： ????按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向傳動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故折合系數(shù) ，則當(dāng)量應(yīng)力為：? （448）Pabe ).36(.8)( 2222`` ??????? 由表 8 查得 40 調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限 ，由表查得軸的許用彎曲應(yīng)cr MPab85??力 ，所以 ，強(qiáng)度不滿足要求，增加 =110mm。??MPa751????1`???e 2d則 =110+82=126mm .3d重新選取鍵 28110GB109679（b=28mm ，t=10mm ，h=16mm ，L=110mm ） 抗彎截面系數(shù)： dtbtw2)(3??? m3)(8)0(4.???? 抗扭截面系數(shù)：貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 41 頁 )(6)0(.32)(1 2??????? aa 剖面左側(cè)彎曲應(yīng)力為： MPawab ????aa 剖面右側(cè)彎曲應(yīng)力為： 39。b‘扭剪應(yīng)力為： （????49）式中： 為抗扭截面系數(shù)； 為軸 2 所受的扭矩。T當(dāng)量應(yīng)力為： MPabe )()(222`` ???? ?????（450 ）則有 由于軸的許用彎曲應(yīng)力 ，所以 ，強(qiáng)度滿足要求。?` ??MPa75?????1`???e則修改后各個軸段的尺寸名稱 軸段 1 軸段 2 軸段 3 軸段 4 軸段 5直徑（mm) Φ105 Φ110 Φ126 Φ110 Φ105軸段長度(mm)L1=49 L2=219 L3=15 L4=113 L5=49軸承的選擇：根據(jù) =105mm。選 30321，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 119 得軸承內(nèi)徑 1d貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 42 頁mm,外徑 D=190mm,總長度 T=，內(nèi)圈寬 B=36mm,外圈定位直徑105?d，對軸上力的作用點(diǎn)到外圈大端面距離 ，故 .通常mDa78 ?md105?一根軸上兩個軸承取相同的型號，則 。d105? 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：高速軸傳遞的功率 ，轉(zhuǎn)速 ，?min/1480r?限應(yīng)力[ζ]=45N/mm178。，對于實(shí)心軸 r=d0 /d 則 r=0。： 選用 ，調(diào)質(zhì)處理cr4：查表得 A=97~106，取 A=100. )1(343mi ?????： 同理由以上結(jié)論可設(shè)計(jì)低速軸如圖所示 圖 ：高速軸結(jié)構(gòu)簡圖各個軸段的尺寸名稱 軸段 1 軸段 2 軸段 3 軸段 4 軸段 5 軸段 6直徑（mm)Φ105 Φ110 Φ126 Φ110 Φ68 Φ60軸段長度(mm)L1=300 L2=155 L3=35 L4=350 L5=35 L6=35貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 43 頁軸承的選擇：根據(jù) =60mm。選 30312，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 119 得軸承內(nèi)徑 6dmm,外徑 D=130mm,總長度 T=，內(nèi)圈寬 B=31mm,外圈定位直徑60?d，對軸上力的作用點(diǎn)到外圈大端面距離 .mDa18 ma263? 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：低速軸傳遞的功率 ，轉(zhuǎn)速 ，?in/?限應(yīng)力[ζ]=45N/mm178。，對于實(shí)心軸 r=d0 /d 則 r=0。： 選用 ，調(diào)質(zhì)處理cr4：查表得 A=97~106，取 A=100. )(43mi ?????： 同理由以上結(jié)論可設(shè)計(jì)低速軸如圖所示 圖 ：低速軸結(jié)構(gòu)簡圖各個軸段的尺寸名稱 軸段 1 軸段 2 軸段 3 軸段 4 軸段 5 軸段 6 軸段 7直徑 Φ150 Φ160 Φ172 Φ164 Φ158 Φ152 Φ146貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 44 頁（mm)軸段長度(mm)L1=85 L2=261 L3=25 L4=150 L5=75 L4=80 軸承的選擇：根據(jù) =160mm。選 30332，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 119 得軸承內(nèi)徑 1dmm,外徑 D=190mm,總長度 T=，內(nèi)圈寬 B=69mm,外圈定位直徑160?d，對軸上力的作用點(diǎn)到外圈大端面距離 ，mDa297 ma53? 鍵的選取與校核齒輪與軸段采用 A 型普通平鍵，查得鍵 1 的型號分別為鍵 25200 GB109679(b=25mm h=14mm L=200mm t=)鍵 2 的型號分別為鍵 25110 GB109679(b=25mm h=14mm L=110mm t=)鍵的校核：齒輪 2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 （34 MPLhldTp ????）（?51）式中：鍵的寬度 b=25mm；高度 h=14mm；長度 L=110mm 。 取鍵、軸、齒輪的材料都為合金鋼，查得[σ]p=125150MPa,則 σp[σ]p。強(qiáng)度足夠。齒輪 3 處的鍵長于齒輪 2 處的鍵，故其強(qiáng)度也足夠。 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)計(jì)算軸承的軸向力查 30318 軸承得 C=342022N,C0=270000N，e=，Y= S1= （????52） 式中：軸承所受的徑向力為 ；軸承的軸向動載荷 Y=。1RS2= NYR442 ????外部軸向力 A= ?各軸向力方向如圖所示貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 45 頁 圖 45:各軸向力方向 ＞NAS421078.???1S則兩軸承的軸向力分別為 （4NFAa421078.???53）（2）計(jì)算當(dāng)量載荷因 R1＞ R2,Fa1＞Fa2,故只需校核軸承 1 的壽命，因 Fa1/R1= ＞e，??承 1 的當(dāng)量動載荷 Y=P=﹢YFa=﹢= ﹢404 = N1軸承在 100℃以下工作，查得 =1，對于減速器得載荷系數(shù) = Pf（3）校核軸承壽命，軸承 1 的壽命為 3104563026 .219)( ）（ ????PfCnLpth = 減速器的壽命貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 46 頁 282502h=8000h?39。hL 則 ＞ ,故軸承壽命足夠。39。 潤滑油選擇與計(jì)算齒輪的潤滑采用浸油潤滑，浸油高度為半個齒寬到一個齒寬，取為 70mm。滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為 dn＜（） 時(shí)，可采用脂潤滑，脂潤滑因不宜流失，且一510次充填潤滑脂可運(yùn)轉(zhuǎn)較長時(shí)間。使用高低溫潤滑脂。潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于閉式齒輪設(shè)備，選用重負(fù)荷工業(yè)齒輪油 460。密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈密封，結(jié)構(gòu)簡單。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 表 減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸代號 名稱 尺寸（mm）R 錐齒輪錐距 a 低速級中心距 764δ 箱座壁厚 25δ1 箱蓋壁厚 21b 箱蓋凸緣厚度 38b1 箱座凸