【正文】 11 9 0 6 56 0 1 0 0 0 c o s 6 0 1 0 0 0 c o s 3 . 1 7 9 8s dnv ? ?? ????? ? ?m/s=（ 53） v2= 22 3 2 5 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dn? ? ?????m/s=＜ 3m/s （ 54） 因此初選 Kv= 合適。10′47″ ＜ 3176。 由于此蝸桿傳動具有自鎖功能， ? 需小于 3176。= （ 51） （ 3）確定模數(shù) m和蝸桿分度圓直徑 d1，蝸輪分度圓直徑 d2 ? ? 2 2212 2 4 8 0 4 8 01 . 0 5 1 1 7 6 0 0 0 6 5 1 8 0Hm d K T z ??? ??? ? ??? ???????/mm3= （ 52） 查有關(guān)蝸桿傳動手冊，取 m2d1=2250mm3， m=5mm， d1=90mm， q= 則 d2=mz2=5179。 Kv=179。則 K=KA178。1=65 。 按蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 （ 1）確定蝸桿頭數(shù) z1，蝸輪齒數(shù) z2 具有自鎖功能的蝸桿傳動蝸桿頭數(shù) z1=1；根據(jù)傳動比 i =65，得z2=i 179。 選擇傳動的類型和材料 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 ZA 蝸桿傳動。加載機(jī)構(gòu)載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，具有自鎖功能。 蝸桿傳動的設(shè)計 根據(jù)已知條件設(shè)計一閉式蝸桿傳動，蝸輪輸出的轉(zhuǎn)矩 T2=1176N178。一般傳動效率為 ～ ，具有自鎖性的蝸桿傳動效率為 ～ ，故蝸桿傳動主要用于中小功率傳動。在起重裝置等機(jī)械中經(jīng)常利用此自鎖性。 （ 3） 可具自鎖性 48 當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合副材料的當(dāng)量摩擦角，蝸桿傳動具有自鎖性。與齒輪傳動相比，蝸桿傳動具有下列特點(diǎn)： （ 1） 傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊 在一般傳動中， i=10～ 80，在分度機(jī)構(gòu)中（只傳遞運(yùn)動） i 可達(dá) 1000，因而結(jié)構(gòu)緊湊。 ??7 蝸桿傳動的特點(diǎn)與設(shè)計 蝸桿傳動的特點(diǎn) 蝸桿傳動用來傳遞空間兩交錯軸之間的運(yùn)動與動力。這種加載機(jī)構(gòu)常與扭力桿和刻度盤合用。8 7084 200 870368φ60φ55+ +0.034φ55+ +0.034 圖 43 變速器間軸的設(shè)計圖 本章小結(jié) 本章主要完成了傳動軸的設(shè)計與校核，包括與大齒輪軸連接的傳動軸和變速器輸出軸間軸段的設(shè)計與校核，同時對軸上聯(lián)軸器進(jìn)行了型號的選擇，以及對聯(lián)軸器處的鍵進(jìn)行了選擇和強(qiáng)度校核。 2 45176。 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強(qiáng)度。m=5 178。m ，則： MT?? =179。 由于該軸也只受轉(zhuǎn)矩，因此只需根據(jù)所受轉(zhuǎn)矩的大小來進(jìn)行校核。m ，選擇鍵的型號為（ mm）： 鍵 16179。 選擇 聯(lián)軸器型號為： YL11 聯(lián)軸器 155 8455 84JJ ?? GB 584386 聯(lián)軸器定位軸肩高度為 。m 。 N178。m=693N178。m ，一擋傳動比為 ，則變速器的輸出轉(zhuǎn)矩為 210179。本次設(shè)計是以寶來（ 豪華型）汽車變速器為依據(jù)，由于聯(lián)接軸是與變速器的輸出軸相聯(lián)，采用成對的聯(lián)軸器相聯(lián)，因此確定聯(lián)接軸的軸徑也就是確定變速器輸出軸的軸徑。 ，確定許用應(yīng)力 選擇 45號鋼并調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限 B? =637MPa，許用彎曲應(yīng)力 ? ?1b?? =60MPa，毛坯直徑 0d ≤ 200mm。2 45176。 此 試驗 臺適用于不同型號的變速器，因此整個機(jī)構(gòu)的長度是根據(jù)所測變速器的長度而確定的，不過我們也可以根據(jù)幾種不同大小是變速器尺寸進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)最小變速器的軸向尺寸將軸的長度定為 200cm，然后再制造長度為 20cm、 44 25cm、 30cm、 35cm、 40cm、 45cm、 50cm（聯(lián)軸器處的長度不計算在內(nèi)）一系列軸以滿足不同情況。 m 3 60e MW? ??? ?MPa= 滿足 ? ?eb???163。 軸承受的轉(zhuǎn)矩 T=1176N178。 鍵的材料為鋼。 根據(jù)此段軸的軸徑 d=60mm， 選擇鍵的型號為（ mm）： 鍵 18179。強(qiáng)度極限 B? =637MPa，許用彎曲應(yīng)力 ? ?1b?? =60MPa，毛坯直徑 0d ≤200mm 。如圖（ ）所示。因此本章主要是完成單向離合器處傳動軸的設(shè)計與校核和變速器與變速器聯(lián)接軸的設(shè)計與校核。由于不同型號的變速器，其輸入軸和輸出軸的長度不同，因此整個機(jī)構(gòu)的整體長度是 跟據(jù)不同型號的變速器的外形尺寸而定的。 40 （ a） （ b） 圖 36軸承端蓋 表 35 套筒 mm d1d2d 3BL 尺寸代號 B L d1 d2 d3 小軸套筒 10 19 45 55 65 大軸套筒 10 22 75 85 95 41 表 36 桿式油標(biāo) mm d d1 d2 d3 h a b c D D1 M12 4 12 6 28 10 6 4 20 16 M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22 M20 6 20 8 42 15 10 6 32 26 42 第 4章 傳動軸的設(shè)計 由變速器性能閉式試驗臺的結(jié)構(gòu)簡圖可以看出，整個系統(tǒng)構(gòu)成一個回路，在與連接被試變速器和陪式變速器平行的另一側(cè)為傳動軸，該傳動軸左側(cè)與齒輪箱大齒輪軸的伸出端相連，同時為了滿足機(jī)構(gòu)的正常工作，該傳動軸上連有一個單向離合器和聯(lián)軸器，具體結(jié)構(gòu)如圖 所示。 桿式油標(biāo) 桿式油標(biāo)的各部分結(jié)構(gòu)尺寸如表 36 所示，本次設(shè)計中選擇桿式油標(biāo)的 d值為 M16，其余尺寸查表可得。由大齒輪軸的設(shè)計部分可知， 6215 型深溝球軸承的安裝高度為 5mm，軸徑為 75mm，大齒輪與軸承之間的距離為 22mm，則大軸套筒靠近軸承處外徑為 85mm，寬 10mm，取靠近大齒輪處套筒外徑為 95mm。10 ） mm=125mm D6=D（ 2～ 4） =[130（ 2～ 4） ]mm=126～ 128mm，取 D6=128 mm b1≈ e 套筒 齒輪與軸承之間采用套筒進(jìn)行軸向定位，套筒的寬度等于齒輪與軸承間的距離，高度應(yīng)滿足軸承安裝尺寸的要求，孔徑應(yīng)與軸徑大小相等。10 ） mm=180mm e= d3=179。 do= d3+1=（ 10+1） mm=11mm D0=D+ d3=（ 130+179。10 ） mm=115mm D6=D（ 2～ 4） =[120（ 2～ 4） ]mm=116～ 118mm，取 D6=118 mm b1由密封件尺寸確定 大軸上軸承端蓋 大軸上左右兩側(cè)軸承蓋相同，如圖（ ）由 6215 型軸承外徑 D=130mm＜110～ 140mm，查有關(guān)軸承端蓋的手冊，得 6215 型軸承的軸承端蓋聯(lián)接螺栓直徑d3=10mm，螺釘數(shù)為 6個。10 ） mm=170mm e==179。 do=d3+1=（ 10+1） mm=11mm D0=D+=（ 120+179。由 6409 型軸承外徑 D=120mm＜ 110～ 140mm，查有關(guān)軸承端蓋的手冊，得 6409 型軸承的軸承端蓋聯(lián)接螺栓直徑 d3=10mm，螺釘數(shù)為 6個。 通過比較三種不同的軸向固定方式，由于兩根軸的跨距均小于 350mm，工作溫度正常，并且無特殊要求，最終選擇兩端固定方式。如圖 所示，人字齒輪嚙合時一齒輪軸需定位，而另一齒輪軸應(yīng)兩 端游動，以便自動定位。這種固定方式適用于工作溫度較高的長軸（跨距 L＞ 350mm）。顯然它不能承受軸向載荷。間隙和軸承游隙的大小可用墊片或調(diào)整螺釘?shù)葋碚{(diào)節(jié)。為了防止軸承因軸的受熱伸長而被卡死，軸承外圈與端蓋之間須預(yù)留間隙。 如圖 所示，使軸的兩個支點(diǎn)中的每一個支點(diǎn)都能限制軸的單向移動，兩個支點(diǎn)合起來就限制了軸的雙向移動，這種固定方法稱為兩端固定。工作時，軸和軸承對機(jī)座不允許有徑向移動，軸向移動也應(yīng)限制在一定限度之內(nèi)，并還要考慮軸在工作中有熱伸長量能夠得 到補(bǔ)償。具體尺寸 見表 34。 4 5 6 0 0 06 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv ?? ??????m/s=＜ 30m/s 因此采用 密封圈 密封，此種密封方式 方便、可靠。 表 33 氈圈油封及槽（ JB/ZQ4606— 86摘錄） mm 材料半粗羊毛氈 軸 徑 d 氈 圈 槽 D d1 B1 D0 d0 b Bmin 鑄鐵 75 94 73 8 82 92 7 1 36 （ 2）小齒輪軸上軸承密封方式的確定 根據(jù)軸承孔徑 d=45mm， n=6000r/min， 得軸承的圓周速度 v 為： 7 5 1 5 0 06 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv ?? ??????m/s=因此采用 氈 圈密封，此種密封方式 結(jié)構(gòu)簡單、 方便可靠。 ??17 （ 1） 大齒輪軸上軸承密封方式的確定 根據(jù)軸承孔徑 d=75mm， n=1500r/min，得軸承的圓周速度 v 為： 滾動軸承密封的主要作用是防止灰 塵、水分、酸氣和其他物質(zhì)侵入軸承以及阻止?jié)櫥瑒┞┦?， 因此必須設(shè)計出可靠的密封裝置。 為了使?jié)櫥掷m(xù)、可靠、不漏油，同時為了防止外界臟物進(jìn)入機(jī)體，必須采用相應(yīng)的密封裝置。軸承在速度或高溫下工作時，宜采用沒潤滑。10 5mm178。6000mm 178。 r/min，小齒輪軸上軸承的速度因素d178。 r/min=179。 n=75179。 n 值，根據(jù) 相 關(guān) 手 冊 選 取 。在一些特殊工作條件下的 35 軸承近來還采用因體潤滑。 表 32 6215型軸承尺寸 軸承 型號 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定動載荷 Cr 基本額定靜載荷 C0r 極限轉(zhuǎn)速r/min d D B rs min da min Da min ras min 脂潤 滑 油潤 滑 6215 75 130 25 84 121 660 4500 5600 軸承的潤滑與密封 滾動軸承潤滑的主要作用是減小摩擦、降低磨損、吸振、 降 溫、防銹等。 6215 軸承的 Fa/C0r=，與初步假設(shè)定值（ ）相近，所以，選用深溝球軸承 6215 合適。根據(jù)設(shè)計手冊暫取 Fa/C0r=，利用差值法求得 e=，由 Fa/ Fr=＞ e，查手冊得 X=， Y=，則 ? ?1 . 5 0 . 5 6 1 7 8 3 . 4 4 2 . 0 6 1 2 3 4 . 3 0P ? ? ? ? ?N=5312N （ 2）計算所需的徑向額定動載荷值 由公式（ 34）得 34 ? ? 1/660 10 hTnLPC f ???? ???? 式中 Tf —— 溫度系數(shù)，查手冊得 Tf =1； ? ?hL —— 軸承的預(yù)期壽命，取 ? ?hL =5000h； ? —— 壽命指數(shù)，對球軸承 ? =3。 （ 1）求當(dāng)量動載荷 P 根據(jù)公式 ? ?P r aP f XF YF??，式中徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù)要根據(jù)Fa/C0r 值查取。查有關(guān)軸承的手冊，得 6409 型軸承的具體尺寸如下表所示（ 表 31） 表 31 6409型軸承尺寸 軸承 型號 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定動載荷 Cr 基本額定靜載荷 C0r 極限轉(zhuǎn)速r/min d D B rs min da min Da min ras min 脂潤滑 油潤滑 6409 45 120 29 2 55 110 2 5600 7000 大軸上軸承型號的選擇與校核 大齒輪的受力情況與小齒輪相同，也是主要承受徑向載荷，考慮到整個結(jié)構(gòu)力求簡單、低成本、便于安裝等方面的因素，因 此大軸上也采用深溝球軸承。 由于 Fa/Fr=＞ e，查手冊得 X= ? ?1 . 9 9 2 . 3 02 . 3 0 0 . 0 2 7 0 . 0 1 40 . 0 2 8 0 . 0 1 4Y ?? ? ? ??= 則 ? ?1 . 5 0 . 5 6 1 7 8 3 . 4 4 2 . 0 1 1 2 3 4 . 3 0P ? ? ? ? ?N=5220N 由基本額定動載荷公式 ? ?16670hTnLPC f ??? ???? （ 34） 得 ? ? 1/660 10 hTnLPC f ???? ???? 式中