【正文】 為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 ② 的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪轂略短，因 mmb 652 ? ，故取 mmL 632 ? （ 4） 軸段 ③ 的設(shè)計(jì) 該段為齒輪 2提供定位，其軸肩高度范圍為 mmd ~)~( 2 ?，取高度為 mmh ? ，故mmd 503 ? 齒輪 3右端面距離箱體內(nèi)壁距離取為 1? ，齒輪 2的左端面距離箱體內(nèi)壁的距離為 mmmmmm bb )6580(10 2/)( 2112 ???? ????? 高速軸右側(cè)的軸承與低速軸左側(cè) 的軸承共用一個(gè)軸承座，其寬度為mml 505 ? ，則箱體內(nèi)壁寬度為 mmmmlBBB XXX 240)5010090( 521 ???? ??? 則軸段 ③ 的長(zhǎng)度為 mmmmbbBL X )( 21323 ?????? ??????? ⑸軸段①及軸段⑤的長(zhǎng)度 軸承采用脂潤(rùn)滑，軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取為 ? ，則軸段①的長(zhǎng)度為 mmmmBL )( 221 ????? ?????? mmL 954 ? mmL 632 ? ?? mmBX 240? m。 故齒輪 3設(shè)計(jì)成齒輪軸， ,95, 434 mmLdd f ?? 材料為 rC40 調(diào)制處理。暫取軸承 30208經(jīng)過(guò)驗(yàn)算不滿足設(shè)計(jì)要求，改變直徑系列選30207設(shè)計(jì)計(jì)算，由表 99得軸承內(nèi)徑 mmd 40? ，外徑 mmD 72? ，內(nèi)圈寬度 mmB 17? ，軸承總寬度 mmT ? ，內(nèi)圈定位軸徑mmda 42? ，外圈定位直徑 mmDa 62? ，軸承內(nèi)圈對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 mma ? ， 故 mmd 401 ? 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則 mmd 405 ? （ 3） 齒輪軸段 ② 和軸段 ④ 的設(shè)計(jì) 軸段 ② 上安裝齒輪 2，軸段 ④ 上安裝齒輪 ， 2d 和4d 應(yīng)分別略大于 1d 和 5d ，可初定 mmdd 4242 ?? ?？紤]齒輪油 軸向力存在，且圓周力與徑向力均較大，選用圓錐滾子軸承。由表 910軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承 2的內(nèi)部軸向力分別為 NNYRSNNYRS 2211???????? 36 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 校核軸承壽命 外部軸向力 A=，則 N NNAS 39 392 ? ??? 則兩軸承的軸向力分別為 NSF NASF aa 39 3921 22 ?? ??? （ 2） 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)?12 RR? ， 12 aa FF ? 故只需校核軸承2，因 eRF a ??? 當(dāng)量動(dòng)載荷為 NNNFRP a 3 7 7 9 3 9 1 222??????? （ 3）校核軸承壽命 軸承在 ?100 以下工作，查表 834中得 1?Tf ，查得表 835載荷系數(shù) ?Pf 軸承 2的壽命為 hhPfCfnLpTh1 1 8 5 8 5 8) 3 7 1 0 2 0 0 01(10)(6010310631036?????? hh LL ?? ，故軸承壽命足夠 軸承壽命足夠 （ 3）低速軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖 37 圖 低速軸的結(jié)構(gòu)與受力分析 38 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 已知條件 中間軸傳遞功率為KWP ? 轉(zhuǎn)速 m in/ rn ? ，小齒輪分度圓直徑 mmdmmd , 32 ?? ，齒輪寬 度mmbmmb 80,65 32 ?? 選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故由表 826選用常用的材料 45鋼，調(diào)制處理 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 初算軸徑 查表 98得 135~106?c ，考慮軸端既承受轉(zhuǎn)矩，也承受彎矩，故取中間值 120?c ，則 mmnPCd 33 22m in ???? mmd ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的構(gòu)想如圖 （ 5） 所示 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖 ⑴軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。 其抗彎截面系數(shù)為 3323342434 7 8 8 4612961922mm322)(32mmmmdtdbtdW????????）（? 抗扭截面系數(shù)為 3323342434612961922mm162)(16mmmmdtdbtdWT?????????）（? 彎曲應(yīng)力 為 aaab MPMPWM ????? 35 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 度 扭剪應(yīng)力為 MP aMP aWT T 15661 810 93 ???? 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算校核，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故折合系數(shù) ?? ，則當(dāng)量應(yīng)力為 M P aM P abe)()(42222??????? ??? 由表 826可查得 45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限 MPa650B ?? ，由表 832 可 查 得 軸 的 許 用 彎 曲 應(yīng) 力MPab 60][ 1 ??? ， ][ 1be ???? ，強(qiáng)度滿足要求 。 為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 ④ 的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪 4的輪轂略短，故取 mmL 784 ? ⑹ 軸段 ⑤ 的設(shè)計(jì) 齒輪左側(cè)采用軸肩定位，定位軸肩的高度為 mmmmdh ~)~()~( 4 ???? mmd 552 ? mmd 603 ? mmd 606 ? mmL 226 ? mml 505 ? mml 804 ? mmL 784 ? 32 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 取 mmh 5? ，則軸肩直徑mmd 715 ? ，齒輪左端面與輪轂右端面距箱體內(nèi)壁距離均取為 mm101 =Δ ，則箱體內(nèi)壁與 低速軸左側(cè)軸承座端面的距離 mmmmlB x 100801022 412 ??????? 取 mmL 1015 =Δ= ，該軸段也可提供軸承的軸向定位 7）軸段 ② 與軸段 ③ 的長(zhǎng)度 軸段 ② 的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。同軸式減速器該處軸承座完全處與箱體內(nèi)部，該處軸承采用油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油由低速級(jí)大齒輪輪緣上刮去，可使軸承內(nèi)圈面與軸承端面共面，故可取 mmBL 226 ?? ?，F(xiàn)暫取軸承 30212，由中表 99得軸承內(nèi)徑 mmd 60? ，外徑 110?D mm，內(nèi)圈寬度22?B mm，總寬度 T=，內(nèi)圈定位軸肩直徑 69?ad mm，外圈定位內(nèi)徑 mmDa 96? ，軸上定位端面圓角半徑最大為 ?ar mm，對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 ?a ，故 mmd 603 ? 。該處軸的圓周速度小于 ，可選用氈圈油封，選氈圈查表827選取 55 JB/ZQ 4606— 1997，則 mmd 552 ? （ 4）軸承與軸段 ③ 及軸段⑥ 考慮齒輪有軸向力較大，接有較大的軸向力和徑向力，應(yīng)選用圓錐滾子軸承。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度mmdh ~)~()~( 1 ???? 。查表 837，取 ?AK ，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mmN mmNTKT Ae ?? ???? 92 7164 61 由表 838 查得 GB/T 50142021 中的 LX3 型聯(lián)軸器復(fù)合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為 mN?1250 ，許用轉(zhuǎn)速為 min/4750r ，軸孔范圍為mm48~30 。按軸上零件的安裝順序，從最小軸徑處開(kāi)始設(shè)計(jì) （ 2）聯(lián)軸器及軸段① 軸段①上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器選擇同步進(jìn)行。軸承在 ?100 以下工作，查表 834得 1?Tf ，查表835中得 ?pf ，軸承 1的壽命為 hhPfCfnLpTh1 1 0 5 7 0 8)5 4 2 0 01(5686010)(6010310631016?????? 減速器預(yù)期壽命為 hhL h 1 6 8 0 073 0 081 ?????? hh LL ?? ，故軸承壽命足夠 軸承壽命滿足要求 （ 1）高速軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖 29 30 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 低速軸傳遞的功率kWP ? ，轉(zhuǎn)速 m in/ rn ? ，齒輪分度圓直徑 mmd ? ，齒輪寬度 mmb 754 ? 料 因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，查表 826選常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 查表 98得 135~106?C ，考慮軸端承受轉(zhuǎn)矩，故取較小值106?C ，則 mmmmnPCd 33 33m in ????? 軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3%~5%， 軸端最細(xì)處直徑為 mmmmd ~ )~( ? ??? mmd ? 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖（ 3）所示。 軸的強(qiáng)度滿足要求 接的強(qiáng)度 帶輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 27 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 的強(qiáng)度 MP aMP ahld TP )845(725 4423544 1 11 ???? ???? 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 MP aMP ahld TP )1280(842 4423544 4 12 ???? ???? 鍵、軸和帶輪的材料都選為鋼，由表 833查得M PaP 150~125][ ?? ， PP ][1 ?? ? ，強(qiáng)度滿足要求 鍵連接強(qiáng)度足夠 命 （ 1）計(jì)算軸承的軸向力 由 99查得 30207軸承的 C=54200N，NC 635000 ? ， e=,Y=。 bb 剖面左側(cè)為 6 0 5 8mmN2 5 7 9 32`11?????????? dFMM abHbH 在垂直平面為 mmN0 ??aVM 8 7 2 ????????? lRM VbV 合成彎矩， aa? 剖面左側(cè) mmNmmNMMM aVaHa??????? 2222 bb? 剖面左側(cè)為 mmNmmNMMM bVbHb??????? 2222 bb? 剖面右側(cè)為 NR NR VV ?? NR ? NR ? mmN???bVM 26 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 分析 mmNmmNMMM bVbHb???????``2222 （ 4）畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖（ 2）、 f所示， mmNT ?? 442351 mmNM b ?? `mmNT ??442351 強(qiáng)度 而 bb? 剖面彎矩較大，