【正文】 采用潤滑油池潤滑，潤滑油位高度為 hs=d 大 /3+50=262/3+50=92+50=142,取 hs=150mm,飛濺出的潤滑油可潤滑其他齒輪。 為避免油池中稀油濺入軸承座，在齒輪與軸承之間放置擋油環(huán)。 由于滾動(dòng)軸承的速度較低，所以可用脂潤滑。則： hhPf CfnLIPrth 106010 3626 ???????? ?????????????? 7.（ 3） 軸承具有足夠壽命。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為 5（年） 300（天） 8（小時(shí)） =12021h。故軸承Ⅱ所受的軸向載荷為 NFFFFF XSSSA 8 0 9 7139。故軸有向右移動(dòng)并壓緊軸承Ⅱ的趨勢，此時(shí)由于右端蓋的止動(dòng)作用，使軸受到一平衡反力 39。 計(jì)算內(nèi)部軸向力 7206AC 軸承的內(nèi)部軸向力 SF = RF ，則 NNFF RS 9 0 2 11 ???? NNFF RS 3 0 22 ???? 計(jì)算軸承所受的軸向載荷 因?yàn)橥獠枯S向力 NFFF aaX ????? ，方向向左。其基本參數(shù)查表 124得，, 0 ??? eKNCKNC r 滾動(dòng)軸承的校核 軸承受力圖見圖 71。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 7 滾動(dòng)軸承的選擇和校核 中間軸滾動(dòng)軸承的選擇 根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用角接觸球軸承。N ，孔徑 d=42mm， L=112mm， L1=84mm，許用轉(zhuǎn)速為 2800r/min，故適用。NTKT IVaca ???? 。考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，取 ?AK ， 則 m ][ 1108 9722 PP MPMPk ldT ?? ??????? ,鍵連接強(qiáng)度足夠。齒輪軸段 d=40mm；鍵的工作長度 l=Lb=4512=33mm； 鍵 的接觸高度 k== 8=4mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩 mm 因 ][ 1????ca ，故強(qiáng)度足夠。39。 ?? 右右 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。 ????? ?左左 mmNmmNTMM CC 1 2 2 2 4 9 0 3 0 7 0 4 4)( 2222239。 ?? 左左 mmNT 9 0 3 01 1 0 8 9 ???? C 處： mm 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，折算系數(shù) α= mm mmNmmNmmNmmNmmNLFM R B HDH 1 5 8 0 8 03 ???????? (3) 合成彎矩圖，參看圖 51e。NLFM R A HCH 1 0 2 4 0 ???????? D 處彎矩： mm C 處彎矩： mmNmmNmmNmmNmm (3） A點(diǎn)總支反 力 NNFFF R A HR A VRA 2222 ????? 5.（ 8） B 點(diǎn)總支反力 NNFFF RBHRBVRB 0 0 7 3 2222 ????? 5.（ 9） 繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 (1)垂直面內(nèi)的彎矩圖參看圖 51c。 同理，由繞支點(diǎn) A的力矩和 0?? AHM ,得： )()( 21213321 LLFLFLLLF ttR B H ????? 5.（ 7） NN 0 1 4 4 6)]10387( 3 5 8[ ?????? NNLLLF R B H )]4910387/( 0 1 4 4 6[)/( 0 1 4 4 6 321 ??????? 方向向下。 (2) 水平面支反力（ XY平面）。同理，由繞支點(diǎn) A 的力矩和 0?? BVM ，得： 22)()( 332213212321 dFdFLFLLFLLLF aarrR B V ??????? 5.（ 5） NN 8 5 1 5]2 )10387([??????????? NNLLLF R B V )]4910387/( 8 5 1 5[)/( 8 5 1 5 321 ?????????? ， 方向也向下。 圖 51 軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 a)力學(xué)模型圖 b） V面力學(xué)模型圖 c） V面彎矩圖 d)H面彎矩圖 e)合成彎矩圖 f)轉(zhuǎn)矩圖 g)當(dāng)量彎矩圖 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 計(jì)算中間軸上的作用力 齒輪 2： NNdTFF tt 3172222 1 112 ????? 5.（ 1） NNFFF ntrr os 20t a ost a n112 ????? ???? 5.（ 2） NNFFF taa ????? ?? 5.（ 3） 齒輪 3： NNdTF t 089 722 3 23 ???? NNFF ntr os 20t a ost a n33 ???? ???? NNFF ta a a n33 ???? ?? 計(jì)算支反力 (1) 垂直面支反力（ XZ平面）參看圖 51b。 繪制軸的力學(xué)模型圖 初步選定高速級(jí)小齒輪為右旋，高速級(jí)大齒輪為左旋；根據(jù)中間軸所受軸向力最小的要求，低速級(jí)小齒輪為左旋，低速級(jí)大齒輪為右旋。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 軸的校核 軸 的力學(xué)模型的建立 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的重點(diǎn)。 37l ：由聯(lián)軸器的轂孔寬 L1=84mm確定， 37l =82mm。 35l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定， 35l =47mm。 33l ：軸環(huán)寬度， 33l =10mm。 （ 2）各軸段長度的確定 31l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定， 31l =49mm。 36d ：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（擬采用氈圈密封）， 36d =55mm。 34d ：過渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位， 34d =65mm。 32d ：低速級(jí)大 齒輪軸段， 32d =65mm。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 各軸段直徑的確定 31d ：滾動(dòng)軸承處軸段， 31d =60mm。 25l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定， 25l =40mm。 23l ：軸環(huán)寬度， 23l =10mm。 （ 2）各軸段長度的確定 21l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定， 21l =40mm。 24d ：高速級(jí)大齒輪軸段， 24d =40mm。 22d ：低速級(jí)小齒輪軸段， 22d =40mm。 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 各軸段直徑的確定 21d ：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段， mmdd 30m in221 ?? 。 16l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定， 16l =36mm。 14l ：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定， 14l =140mm。 12l ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定， 12l =58mm。 15d ：滾動(dòng)軸承處軸段， 15d = 13d =30mm。 14d ：過渡軸段，由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的線速度均小于 2m/s，滾動(dòng)軸承采用脂潤滑，間隙為 10mm，考慮擋油盤的軸向定位， 14d =35mm。 13d ：滾動(dòng)軸承處軸段， 13d =30mm。 m in3 ????，因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一個(gè)鍵槽，參見后面聯(lián)軸器的選擇，取為聯(lián)軸器的孔徑， mmd 42min3 ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 各軸段直徑的確定 11d ：最小直徑，安裝大帶輪的外伸軸徑， mmdd 20m in111 ?? 。 中間軸： mmmmnPAd 322302m in2 ????，因中間軸最小直徑處安裝滾動(dòng)軸承，取為標(biāo)準(zhǔn)值 mmd 30min2 ? 。 m in1 ????，因高速軸最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有一個(gè)鍵槽，則： mmmmdd )(%)71(39。 A0 值查教材表 153 可得： 高速軸 A01=126，中間軸 A02=120，低速軸 A03=112。 4.（ 1） 初算軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。 表 34 大齒輪 4結(jié)構(gòu)尺寸 名 稱 結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 轂孔直徑 d 由 中間軸設(shè)計(jì)而定 32dd? 65 輪轂直徑 3D dD ? 104 輪轂寬度 L 125（取為與齒寬 b4相等） 腹板最大直徑 0D na mdD )14~10(0 ?? 323 板孔分布圓直徑 1D 2/)( 301 DDD ?? 214 板孔直徑 2D ))(~( 302 DDD ?? 55 腹板厚度 C bC )~(? 38 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 表 33 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸 表 35 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸 名 稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 名 稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 法面 模數(shù) nm 2 法面 模數(shù) nm 4 法面壓力 角 n? 20? 法面壓力 角 n? 20? 螺旋角 β ? 螺旋角 β ? 齒數(shù) 1z 25 齒數(shù) 3z 30 2z 91 4z 87 傳動(dòng)比 i 傳動(dòng)比 i 分度圓直 徑 1d 分度圓直 徑 3d 2d 4d 齒頂圓直 徑 naa mhdd ??? 211 齒頂圓直 徑 naa mhdd ??? 233 naa mhdd ??? 222 naa mhdd ??? 244 齒根圓直 徑 naf mchdd )(211 ?? ??? 齒根圓直 徑 naf mchdd )(233 ?? ??? naf mchdd )(222 ?? ??? naf mchdd )(244 ?? ??? 中心距 ?cos2 )( 21 nmzza ?? 120 中心距 ?cos2 )( 43 nmzza ?? 240 齒寬 51 ??bb 60 齒寬 53 ??bb 130 bb?2 55 bb?4 125 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 4 軸的設(shè)計(jì) 軸的材料選擇和最小直徑估算 根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45，調(diào)質(zhì)處理。 （ 5）低速級(jí)各齒輪參數(shù)如下： 大小齒輪分度圓直徑： mmbmmdmmd , 43 ??? mmbmmb 125,130 43 ?? ，中心距 mma 2400? ，模數(shù) mmmn 4? 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪 3 由于直徑較小，采用鍵連接結(jié)構(gòu)；大齒輪 4 采用孔板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的低速軸配合段直徑計(jì)算，見表 34；大齒輪 4 結(jié)構(gòu)圖參見設(shè)計(jì)圖。 （ 7）精算分度圓直徑。 a=?cos2 )( 43 nmzz ?=?? ?? 12cos2 4)8730(= 圓整為 a=240mm （ 6）精算螺旋角。 mmKKddtt 3322 ???? （ 4）確定模數(shù) nm 。 43 ?? NN ZZ ， 失效概率為 1%,取安全系數(shù) ?HS ,應(yīng)用 202P 公式 1012得 : [ H? ]3 = MPS ZH NH ???? 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 [ H? ]4 = MPS ZH NH ???? 取 M P aHH 1 9 5][][ 4 ?? ?? 初算小齒輪的分度圓直徑 dt1 ，得 2232 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ???????? = )195 ( 11 089 23 ???????? 確定傳動(dòng)尺寸 （ 1）計(jì)算圓周速度 ? ??? 100060 22　nd t?? sm / 060 ?? ??? ，因此 8 級(jí)精度合用 （ 2） 計(jì)算載荷系數(shù) K。 查教材圖 1021得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5503lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 3904lim ?? 。選用 8級(jí)精度。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)尺寸歸于表 33。 mmmmzmd n os 252c os 11 ????? ?? 3.（ 18） mmzmd