【導(dǎo)讀】１軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)………………………減速器類型選擇：選用同軸式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。低速級(jí)齒輪傳動(dòng)，７為輸送機(jī)滾筒。啟蓋螺釘,軸承套,密封圈等.。工作機(jī)所需有效功率為Pw＝F×V＝2020N×滿載時(shí)輸出功率為WPPer645500??????其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的。為、、、；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為、、、。材料為４５鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為２４０HBS，二者材料硬度差為４０HBS。４）選小齒輪齒數(shù)Ｚ1＝２４，大齒輪齒數(shù)Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝×24=85,取Z2=85。（５）由表１０－７選取齒寬系數(shù)1??（６）由表１０－６查得材料的彈性影響系數(shù)2/MPaZE?（９）由圖１０－１９查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)?

　　

【正文】 ｍ ,J型軸孔 ,C型鍵 ,聯(lián)軸器主動(dòng)端的代號(hào)為 HL4 55*84 GB50141985,相應(yīng)地 ,軸段 1 的直徑 mmd 551 ? ,軸段 1 的長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器主動(dòng)端軸孔長(zhǎng)度略短 ,故取 mml 841 ? ４．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １）擬定軸上零件的裝配方案（見前圖） ２）根據(jù)軸向 定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 第 28 頁(yè) 共 33 頁(yè) 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 輸 出 軸 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) （１）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，１－２軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度 dh ~? ,故?。捕蔚闹睆?mmd 622 ? （ 2）初選型號(hào) 6313的深溝球軸承 參數(shù)如下 3314065 ????? BDd KNCr ? KNC r ?? 故 mmdd 6573 ?? 軸段 7的長(zhǎng)度與軸承寬度相同 ,故取 mml 337 ? ( 3 )軸段 4 上安裝齒輪 ,為便于齒輪的安裝 , 4d 應(yīng)略大與 3d ,可取mmd 704 ? .齒輪左端用套筒固定 ,為使套筒端面頂在齒輪左端面上 ,即靠緊 ,軸段 4 的長(zhǎng)度 4l 應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短 ,若轂長(zhǎng)與齒寬相同 ,已知齒寬mmb 95? ,故取 mml 924 ? ( 4 )齒輪右端用肩固定 ,由此可確定軸段 5 的直徑 , 軸肩高度dh ~? ,取 mmd 765 ? , hl ? ,故取 mml 105 ? 為減小應(yīng)力集中 ,并考慮右軸承的拆卸 ,軸段 6的直徑應(yīng)根據(jù) 6313深溝球軸承的定位軸肩直徑 ad 確定 ,即 mmdd a 776 ?? ( 5 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距 H,取 mmH 12? ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見的距離 S=8mm,取軸承寬度 C=設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得軸承蓋凸緣厚度 e=10mm,取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承蓋間的距離 K= mmlsHlmmlbHsBlmmKeBsCl10)(56)(39)(56432???????????????? 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 mmL ? , mmLL 8432 ?? 6）鍵連接。聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵 鍵 C 10*80 GB10951979 t=6mm h=10mm 齒輪：選普通平鍵 鍵 20*90 GB10951979 t= h=12mm 1 )畫軸的受力簡(jiǎn)圖 ２）計(jì)算支承反力 在水平面上 NFFF tHH ???? 在垂直面上 NFFF rvv 1 52/1 6 3 12/21 ???? 選用 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 軸的尺寸（ｍｍ）： 551?d 622 ?d 653?d 704?d 765?d 776?d 657?d 331010925639827654321???????lllllll 第 29 頁(yè) 共 33 頁(yè) 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 輸 出 軸 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) 總支承反力 NFFFF vH 2 3 8 2 4 0 22212121 ?????? 3 )畫彎矩 圖 mmNLFMM HHH .1 8 8 2 0 22121 ???? 第 30 頁(yè) 共 33 頁(yè) 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 輸 出 軸 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) mmNLFMM vvv .6 8 5 0 23112 ???? 故 mmNMMMM vH ????? 2 0 0 2 8 1212121 4）畫轉(zhuǎn)矩圖 6 校核軸的強(qiáng)度 C 剖面左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故 C 剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面 32323 34300702 )( )( mmd tdbtdW ?? ????????? 32323 68600702 )( )( mmd tdbtdW T ?? ????????? m paWMba ???? ?? 0?m? mpaWTTT 11??? m paTma ??? ??? 軸 的 材 料 為 45 剛 , 調(diào) 質(zhì) 處 理 . 由 表 151 查得 mpaB 640?? , mpa2751 ??? , mpa1551 ??? .截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按附表 32 查取 .因 ??dr , ??dD ,經(jīng)插值后可查得 ??? , ??? 又由附圖 31可得軸的材料的敏性系數(shù)為??q , ??q ,故有應(yīng)力集中系數(shù)按式 (附 34)為 )()1(1 ??????? ??? ?qk )()1(1 ??????? ??? ?qk 由附圖 32 得尺寸系數(shù) 。??? 由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 由附圖 34 得 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 ,即 1?q? ,則按式 312 及 312a 得綜合系數(shù)值為 第 31 頁(yè) 共 33 頁(yè) ??????? ???? ??kK 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 輸 出 軸 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) ??????? ???? ??kK 由 ? 31 及 ? 32 得碳鋼的特性系數(shù) ~??? , 取 ??? ~??? , 取 ??? 于是 ,計(jì)算安全系數(shù) caS 值 ,按式 (156)~(158)則得 2751 ??????? ? maKS ??? ? ??? 1551 ??????? ? maKS ??? ? ??? ~22 ?????? SSSSSS ca???? 故安全 7 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸 ,通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理 ,故取折合系數(shù) ?? ,則 m paW TMca 14)(22 ??? ?? 查表 151 得 [ 1?? ]=60mpa,因此 ][ 1?? ??ca ,故安全 . 8 校核鍵連接強(qiáng)度 聯(lián)軸器 : m pahld Tp )21680(1655 75 28 7044 1 3 ???? ???? 查表得 ? ? mpap 150~120?? . ? ?pp ?? ? 故強(qiáng)度足夠 . 齒輪 : m pahld Tp )2090(2055 752 87 044 1 3 ???? ???? 軸校核安全 軸承選用 6313深溝球軸承，校核安全 壽命（ｈ）為 7849843?hL 第 32 頁(yè) 共 33 頁(yè) 查表得 ? ? mpap 150~120?? . ? ?pp ?? ? 故強(qiáng)度足夠 . 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 輸出 軸及 其軸 承裝 置、 鍵的 設(shè)計(jì) 9 校核軸承壽命 eFFra ??? 02384011,查表 135 得 X=1,Y=0 按表 136, ~?pf ,取?pf ,故 NYFXFfP arp )( ??? , hPCnL rh 7849843)(6010 36 ?? 查表 133 得預(yù)期計(jì)算壽命 hh LL ??1200` 九 .潤(rùn)滑與密封 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 潤(rùn) 滑 與 密 封 1．潤(rùn)滑方式的選擇 因?yàn)闈?rùn)滑脂承受的負(fù)荷能力較大、粘附性較好、不易流失，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤(rùn)滑。 I， II， III 軸的速度因子 m in10)3~( 5 rmmdn ??? ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用鈉基潤(rùn)滑劑 2 號(hào) 2．密封方式的選擇 由于 I， II， III 軸與軸承接觸處的線速度 smv 10? ，所以采用氈圈密封 3．潤(rùn)滑油的選擇 因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械手冊(cè)可選用中負(fù)載工業(yè)齒輪油 N200 號(hào)潤(rùn)滑，軸承選用 ZGN－ 2 潤(rùn)滑脂 十 .箱體結(jié)構(gòu)尺寸 目的 分析過(guò)程 結(jié)論 機(jī)座壁厚 δ δ =+5 8mm 機(jī)蓋壁厚 δ 1 δ 1=+5 8mm 機(jī)座凸緣壁厚 b= 12mm 機(jī)蓋凸緣壁厚 b1= 1 12mm 機(jī)座底凸緣壁厚 b2= 20mm 地腳螺釘直徑 df =+12 地腳螺釘數(shù)目 a250,n=6 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1= df 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 d2 d2=(～ ) df 10mm 聯(lián)接螺栓 d2 間距 L=150～ 200 160mm 軸承蓋螺釘直徑 d3=(～ ) df 7mm 窺視孔螺釘直徑 d4=(～ ) df 6mm 第 33 頁(yè) 共 33 頁(yè) 定位銷直徑 d=(～ ) d2 7mm 軸承旁凸臺(tái)半徑 R 10 mm 目的 分析過(guò)程 結(jié)論 軸承蓋螺釘分布圓直徑 D1= D+ (D 為軸承孔直徑 ) D11= D12= D13= 軸承座凸起部分端面直徑 D2= D1+ D21= D22= D23= 大齒頂圓與箱體內(nèi)壁距離 Δ 1 Δ 1 12mm 齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離 Δ 2 Δ 2δ 10 mm 兩齒輪端面距離 Δ 4=20 20 mm df,d1,d2 至外機(jī)壁距離 C1=+(5～ 8) C1f=28mm C11=23mm C12=21mm df,d1,d2 至 凸臺(tái)邊緣距離 C2 C2f=24mm C21=19mm C22=15mm 機(jī)殼上部（下部）凸緣寬度 K= C1+ C2 Kf=48mm K1=38mm K2=33mm 軸承孔邊緣到螺釘 d1中心線距離 e=(1～ )d1 13mm 軸承座凸起部分寬度 L1≥ C1f+ C2f+(3～ 5) 52 mm 吊環(huán)螺釘直徑 dq= 13mm 十一 .設(shè)計(jì)總結(jié) 十二 .參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程》第七版 濮良貴 紀(jì)名剛主編 高等教育出版社 2020 年 2.《機(jī)械原理課程》第六版 孫桓 陳作模主編 高 等教育出版社 2020 年 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》修訂版 陳鐵鳴 王連明 王黎欽主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2020 年 4.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 》數(shù)字化手冊(cè)系列（軟件版）編寫委員會(huì)編制 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 5. 《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》胡家秀 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年