【正文】 [4]《互換性與技術(shù)測量（第四版）》，中國計(jì)量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編， 2021 年 1 月第四版 [5]《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編， 2021 年 8 月第四版； [6]《機(jī)械原理》 。 [2]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》（第 3 版） — 吳宗澤，羅盛國主編，北京：高等教育出版社， 2021。 7） 但齒輪的大小設(shè)計(jì)不夠合理，齒寬及直徑都偏大。 6）加工工藝性能好 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到要盡量減少工件與刀具的調(diào)整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率 ，同時(shí)也考慮到拔模斜度及加工圓角。 4）箱體設(shè)計(jì)的得體 設(shè)計(jì)減速器的具有較大尺寸的底面積及箱體輪轂，可以增加抗 彎扭的慣性 ，并采用了肋板增加 箱體的整體剛性。 2）選用的齒輪滿足強(qiáng)度剛度要求 由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設(shè)計(jì)中齒輪采用了腹板式齒輪節(jié)省材料，降低了加工的成本。輸入軸 使用唇形密封， 輸出軸處用氈圈密封。查表 72，選用鈣基潤滑脂（ GB/T 4911987），代號為LXAAMHA1。 8 潤滑方式、潤滑油牌號、密封裝置 選擇 由于兩對嚙合齒輪中的大齒輪直徑徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動可采用浸油潤滑，查表 71，選用液壓油（ GB/T ），代號為 LHL68。工作長 80 GB/T 1096 鍵 20 12 70 GB/T 1096 鍵 14 9 70 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 28 度 561470 ????? bLl ，工作高度為 * ??? hk ，傳遞的力矩為 T=，所以： MP aMP aMP ak l dT pp 110][ 333 ????? ????? ?? 所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。 與聯(lián)軸器配合的鍵連接 高速軸與聯(lián)軸器相連的那一段軸段的直徑為 d=50mm， L=82mm，查取手冊表 41 選取鍵 為 70914 G B /T 1 0 9 6 ??鍵 。工作長度 502070 ????? bLl ， 工 作 高 度 為612* ??? hk ，傳遞的力矩為 T=： MP aMP aMP ak l dT pp 110][ 333 ????? ????? ?? 所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。 與齒輪配合的那一段軸的尺寸為 d=67mm， L=86mm. 查取手冊 41得鍵的截面尺寸為：寬度 b=20mm，高度 h=12mm，由輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長 L=70mm。 低速軸上的鍵連接 與二級大齒輪配合的鍵連接 一般 8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。傳遞的力矩為 ，所以： MP aMP aMP ak l dT pp 110][ 332 ????? ????? ?? 所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 62查得許用擠壓應(yīng)力M Pap 120~100][ ?? ， 取 平 均 值 110Mpa 。 根據(jù) d=40mm， L=91mm。 、 與小齒輪配合的鍵的選擇 中間軸上的鍵是為了定位 二 級 小 齒輪與中間軸，一般 8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選 用平鍵聯(lián)接。傳遞的力矩為 ，所以： MP aMP aMP ak l dT pp 110][ 332 ????? ????? ?? 所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵、軸和輪轂的材料都 是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 62查得許用擠壓應(yīng)力M Pap 120~100][ ?? ， 取 平 均 值 110Mpa 。 根據(jù) d=40mm， L=45mm。鍵的工作長度 39645 ????? bLl ，工作高度為 ???? hk ，傳遞的力矩為 ，所以： MP aMP aMP ak l dTpp 110][ 331 ????? ????? ?? 中間軸上的鍵連接 、與大齒輪配合的鍵的選擇 為了定位一級大齒輪與中間軸，一般 8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。65 ?? NP 36725 ?NP 20546 ? h hLh46 72021 863 4? ? 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 26 高速軸與聯(lián)軸器鍵連接 高速軸與聯(lián)軸器相連的那一段軸段的直徑為 d1=22mm， L1=52mm，查取手冊表 41 選取鍵為 4566 G B /T 1 0 9 6 ??鍵 。 7 鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核 h hLh46 72033 821 1? ? C=32kN NF NFrr 171239。55 ?? NFfP rp 2 0 5 439。30602866107139。5rF 和 39。 低速軸軸承 軸承為 6013深溝球軸承 ,查手冊得 C=32kN 軸承工作時(shí)間為：ｈ＝ 2 8 8 365＝ 46720ｈ。39。39。4 ? NFa 113339。 362539。39。39。 324 ??? NFF da 113339。11332 39。5aF 和 39。36253354136839。3rF 和 39。兩軸承為面對面正安裝。2 ? 39。( 22222 ??? (4)驗(yàn)證軸承壽命 因?yàn)?p2p1,所以按軸承 2的壽命進(jìn)行核算 : hhhPCnL h467205005416162300096060106010 36116?????? ）（）（ ? 所以高速軸軸承選擇滿足壽命要求 。( 11111 ??? NFYFXfP arp 1 6 1 6)39。2211 查表 135，對軸承 1： X1=， Y1= 對軸承 2： X2=1， Y2=0 因工作載荷較穩(wěn)定，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中無沖擊或有輕微沖擊，按表 136， 取載荷系數(shù) fp= NFYFXfP arp 1586)39。,39。1aF =Fd1+Fa1=1408N （ 3）求當(dāng)量動載荷 P1和 P2 eFFeFFrara????39。 22 11 ??? ??? 因?yàn)?121 1 4 0 89 9 94 0 9 dda FNFF ????? 所以軸承 2被放松，軸承 1被壓緊，所以： NFF da 99939。2aF 對于 70000AC型軸承，查表 137，得軸承派生軸向力： rd FF ? NFF NFF rd rd 99 939。1222222222121?????????? （ 2） 求兩軸承的軸向力 39。2rF NFFFrNFFFrVrHrVrHr1469139147139。 mNM aV ?? mNM a .? ? ? ??? ?? Paca C=23kN ｈ＝ 46720ｈ 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 23 （ 1）求兩軸承的徑向載荷 39。 軸承工作時(shí)間為：ｈ＝ 2 8 8 365＝ 46720ｈ。 mNTMM a ???? )( 2222m a x ? （ 8）彎扭合成強(qiáng)度校核 按最壞的情況校核，取 dmin=35mm ? ?13m i n m a xm a x ????? ??? Mpad MWMca 所以該軸是安全的 . 低速軸受力分析及核算 受力分析如圖所示 （ 1）計(jì)算齒輪的嚙合力 大直齒輪的圓周力： NFF tt ?? ? ? ??? ?? M p aca NFF tt ?? NFF rr ?? mNM H ?? 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 22 徑向力： NFF rr ?? （ 2） 求 水平 面支反力 0)( 24215 ??? lFllF rHr 得 HrF5 = （ 3）求 水平 面彎矩 mNlFM HrH ??? （ 4） 求 垂直 面的支反力 0)( 24t215 ??? lFllF Vr 得 VrF5 = （ 5）求 垂直 面的彎矩 mNlFM VraV ??? 0 715 （ 6）求合成彎矩 mNMMM aHaVa . ??? （ 7）求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 查表 151， 45鋼對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力為 ? ? MPa601 ??? ，又由于軸受的載荷為脈動的，所以 ?? 。所用的軸承是深溝球軸承型號為 6013，所以 d3=65mm， L3=29mm； 第 六 段與二級大齒輪有配合關(guān)系 所以取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d6=67mm，此段的長度為 L6=B42=882=86mm； 第 五 段軸段是軸肩，需要對第二級大齒輪進(jìn)行軸向定位，所以 mmd ）（ ~*)~(*267)~(*2d d 665 ????? ，取 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 80 ， 其 長 度 應(yīng) 該 滿 足? ? mmLhL 76070*21*, 55 ???? ,所以 取 L5=8mm； 第 七 段軸也要與上述的軸承配合所以 d7=65mm ，L7=B+9+8++2=。 低速軸尺寸計(jì)算 mmd ?? d1=22mm L1=50mm d2=28mm L2=51mm d3=30mm L3=33mm d4= L4=104mm d5= L5=53mm d6=30mm L6=30mm 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 18 低速軸的結(jié)構(gòu)示意圖 低速軸的材料為 45， 查教材表 153， 材料系數(shù) ,A0為 110。 第 五 段是齒輪軸段 ，直徑為齒輪外徑， d5=， 長為齒輪齒寬 53mm， 即 L5=53mm。 第三 段的長度，經(jīng)過第二次放大，查取軸承 7206AC，所以 d3=30m，L3=B+8+9=33mm。 取 第二 段的直徑 為標(biāo)準(zhǔn)值 d2=28mm， 經(jīng)過畫圖確定 L2=51mm 。所以 ,該軸的最小軸徑為 : mmnPd 33 11011 ?????， 為使聯(lián)軸器與軸徑配合，需選擇聯(lián)軸器， 由主教材表 141查得載荷系數(shù) K=： ][ TmNKTT c ?????? 查手冊 選用梅花形彈性聯(lián)軸器 5222 82384 ??YYLM ,與軸相連的軸孔直徑為22mm，軸孔長度為 52mm，與電動機(jī)軸連接的軸孔直徑為 38mm，軸孔長度為 82mm。 由此確定箱體內(nèi)壁的寬度為 9+2+45+8+93+9+3=169mm 高速軸尺寸計(jì)算 mmd ?? d1=35mm L1= d2=40mm L2=45mm d3=d2+2h=46mm L3=8mm d4=40mm L4=91mm d5=35mm L5= 箱體內(nèi)壁寬為 169mm 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 17 根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求 ,把高速軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸 ,共分六段 ,其中第 四 段為齒輪 ,如圖所示 : 1) 初選軸徑 選取軸的材料為 40Cr，熱處理為調(diào)質(zhì)。根據(jù)表 153, 取 材料系數(shù)A0為 110。 93 35 大齒輪 20176。 21 ?? SaSa YY ⑤ 由圖 1024c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? ， 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限