【正文】 [參考文獻(xiàn) ] [1]機(jī)械設(shè)計(jì) .邱宣懷 .高等教育出版社 .1997 年 7月 . [2]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) . 黃珊秋 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 年 7月 . [3]機(jī)械設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn) .山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 .2021 年 5月 . [4]機(jī)械制圖 .廖希亮，吳鳳芳，劉素萍 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 年 9月 . [5]機(jī)械原理 .鄭文緯，吳克堅(jiān) .高等教育出版社 .1997 年 7月 . [6]材料力學(xué) .馮維明 .國(guó)防工業(yè)出版社 .2021 年 1月 . [7]幾何量公差與檢測(cè) .甘永力 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1012 年 12月 . 。 密封裝置 軸伸出端的密封： Ⅰ軸 d=30mm的氈圈 Ⅱ軸 無(wú) Ⅲ軸 d=50mm 的氈圈 軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封 考慮的封油環(huán)用于潤(rùn)滑脂軸承的密封，采用旋轉(zhuǎn)式封油環(huán)。 潤(rùn)滑油牌號(hào) 箱體中盛放的潤(rùn)滑油：代號(hào)為 220 的中負(fù)荷工業(yè)齒輪油。 鍵所能傳遞的扭矩： 61 [ ] 1 . 0 0 8 1 04pT h l d N m m T??? ? ? ? Ⅲ＞ 因此強(qiáng)度符合要求。 確定截面尺寸： 該處軸徑為 56mm，由指導(dǎo)書(shū)表 51查得， 16 10bh? ? ? 。 鍵所能傳遞的扭矩： 51 [ ] 7 . 8 9 8 1 04pT h l d N m m T??? ? ? ? Ⅱ＞ 因此強(qiáng)度符合要求。 確定截面尺寸： 該處軸徑為 45mm，由指導(dǎo)書(shū)表 51查得， 14 9bh? ? ? 。 鍵所能傳遞的扭矩： 51 [ ] 5 . 4 6 8 1 04 pT h l d N m m T??? ? ? ? Ⅱ＞ 因此強(qiáng)度符合要求。 確定截面尺寸： 該處軸徑為 45mm，由指導(dǎo)書(shū)表 51查得， 14 9bh? ? ? 。 鍵所能傳遞的扭矩： 51 [ ] 2 . 3 6 3 1 04 pT h l d N m m T??? ? ? ? Ⅰ＞ 因此強(qiáng)度符合要求。 確定截面尺寸： 該處軸徑為 25mm，由指導(dǎo)書(shū)表 51查得， 87bh? ? ? 。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 433 900 564 070cT KT N m m? ? ? ? ? 選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查手冊(cè)得： 型號(hào)為 LX3 的聯(lián)軸器強(qiáng)度滿足要求且取輸入端直徑2 40d mm? 。 310 16670 ( ) 2 3 7 8 9 6 .0 9 5h CLhnP?? 滾動(dòng)軸承的預(yù)期壽命一般為 1202115000h，該軸承的壽命大于該值，因此該軸承強(qiáng)度符合要求。 221 1 1 2 6 6 9 .2 5 7R R X R YF F F N? ? ? 222 2 2 1 2 6 5 .3 3 7R R X R YF F F N? ? ? 確定軸承所受的軸向力 附加軸向力： 11220 .6 8 1 8 1 5 .0 9 50 .6 8 8 6 0 .4 2 9SRF F NF F N?? 受力圖： 1 ? 2 ? 12SFN?? 12AFN?? 因?yàn)椋?12S S aF F F?＞ ，軸有右移傾向， 112 1 a1 8 1 5 .0 9 5 9 1 2 .9 7 6ASASF F NF F F N?? 當(dāng)量動(dòng)載荷 由手冊(cè)查得， 7210AC 的軸承的基本額定動(dòng)載荷40800rCN? ，基本額定靜載荷 0 30500rCN? 。 軸Ⅲ上的軸承 (7210AC) 計(jì)算軸承的徑向力 軸的計(jì)算中已分別計(jì)算出 X、 Y 方向的軸承徑向力，此處將他們合成。 1020/ 7/ 6ArFCFC?? 插值法求出 e： 12 ?? 1218 64 .61215 43 .998SSFN?? 1218 64 .61224 21 .579AAFN?? 1122/ 0 .6 8 0/ 1 .0 6 7ARARFFFF ?? ＞ e＞ e 插值法求得： 11220 .4 4 , 1 .2 1 80 .4 4 , 1 .1 8 2XY?? 當(dāng)量動(dòng)載荷： 1 1 1 1 12 1 2 1 2() ( 4 27 42 .07 6 18 18 64 .61 2) 38 25 .37 2() ( 4 22 70 .58 5 82 24 21 .57 9) 42 47 .50 0d R Ad R AP f X F Y FNP f X F Y FN??? ? ? ? ???? ? ? ? ? 校核 軸承 2的當(dāng)量動(dòng)載荷比軸承 1大，只要校核軸承 2的壽命即可。 單獨(dú)考慮帶輪時(shí)的徑向力，此處將他們合成。 310 16670 ( ) 1 4 9 7 5 . 1 9 6h CLhnP?? 1 ? 2 ? 滾動(dòng)軸承的預(yù)期壽命一般為 12001500h，該軸承壽命在此范圍內(nèi)，因此該軸承強(qiáng)度符合要求。 221 1 1 1 0 6 3 .9 6 1 4 8 0 .5 2 7R R X R YF F F N? ? ? ? 222 2 2 2 9 5 .5 9 7 1 3 8 8 .4 5 6R R X R YF F F N? ? ? ? 確定軸承所受的軸向力 附加軸向力： 1 ?2 ? 12SFN?? 1210 06 .78513 51 .937AAFN?? 11220 .6 8 1 0 0 6 .7 5 80 .6 8 9 4 4 .1 5 0SRF F NF F N?? 受力圖： 因?yàn)椋?12S a SF F F? ＞ ，軸有右移傾向， 11211 0 0 6 .7 8 51 3 5 1 .9 3 7ASA S aF F NF F F N??? ? ? 當(dāng)量動(dòng)載荷 由手冊(cè)查得， 7206AC 的軸承的基本額定動(dòng)載荷22021rCN? ，基本額定靜載荷 0 14200rCN? 。其中，聯(lián)軸器的軸段直徑后面根據(jù)聯(lián)軸器的選擇來(lái)選取。 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 313 8 . 7 9 90 . 1[ ]bMd m m????齒 輪齒 輪 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，軸頸應(yīng)增加 3%，即： 38 .7 99 (1 3% ) 39 .9 63 mm? ? ? 當(dāng)各軸段直徑均大于臨界危險(xiǎn)直徑時(shí)，強(qiáng)度一定能滿足要求。 （ 1） 只考慮 X方向齒輪造成的力 受力圖： 122 752R X R X rR X a rF F FF F F??? ? ? ? 解得： 1213 97 .3 7468 .5 36RXRXFN??? 彎矩圖： （ 2） 只考慮 Y方向齒輪造成的力 1213 97 .37468 .536RXRXFN??? 12RYFN???? 受力圖： 1275 135RY RY tRY RYF F FFF? ? ?? ? ? 解得： 12RYFN???? 彎矩圖： （ 3）考慮扭矩 扭矩圖： 單獨(dú)校核一下扭矩 ： 33 3 .1 8 11 1 2 3 9 .9 6 57 0 .0 1 23 9 .9 6 5 (1 3 % ) 4 1 .1 6 4Pd C m mnmm? ? ?? ? ? （ 4）彎扭合成 X、 Y 方向的齒輪作用力引起的彎矩采用平方相加合成，與扭矩圖按規(guī)則合成。且為使 L仍然為 210mm左右，初步估算各軸段尺寸如下圖所示： 受力分析 所有計(jì)算過(guò)程中，設(shè)靠近齒輪的軸承的力下角標(biāo)代號(hào)為 1；相應(yīng)的，另一側(cè)軸承的力下角標(biāo)代號(hào)為 2。 最終軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的材料和熱處理方法 選用 45鋼調(diào)制處理。 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3131 [ ] [ ]bbMd mmMd mm????????小 齒 輪小 齒 輪大 齒 輪大 齒 輪 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，軸頸應(yīng)增加 3%，即： 29 .4 96 (1 3% ) 30 .3 81 mm? ? ? 當(dāng)各軸段直徑均大于臨界危險(xiǎn)直徑時(shí)，強(qiáng)度一定能滿足要求。 按脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算，取 980B MPa? ? ，則： 01[ ] 1 4 8 , [ ] 8 8 .5bb?????， 10[] 0. 59 8[]bb?? ???? 最終合成的當(dāng)量彎矩圖： 從 圖 中 可 得 ， 小 齒 輪 中 間 截 面 處 N m m??小 齒 輪 ， 大 齒 輪 中 間 截 面 處 N m m??大 齒 輪 。方法同軸Ⅰ?？紤]到有軸向力，選用軸承 7207AC，其內(nèi)徑為 35mm,寬度為 17mm。 最終軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的材料和熱處理方法 選用 40Cr 調(diào)制處理。 軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 131131 [ ] [ ]bbMd m mMd m m????????軸 承軸 承小 齒 輪齒 輪 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，直徑增大 3%，即： 21 .7 19 (1 3% ) 22 .3 71 mm? ? ? 當(dāng)各軸段直徑均大于臨界危險(xiǎn)直徑時(shí)，強(qiáng)度一定能滿足要求。 按脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算，取 980B MPa? ? ，則： 01[ ] 1 4 8 , [ ] 8 8 .5bb?????， 10[] 0. 59 8[]bb?? ???? 最終合成的當(dāng)量彎矩圖： 從圖中可得，左軸頸中間截面處 1 = 66 68 1. 04 1M N m m?軸 承 ，小齒輪中間截面處 = 90 66 22M N m m?小 齒 輪 。隨后進(jìn)行扭矩彎曲，再按彎扭合成的規(guī)律最終合成彎扭組合圖。在齒輪作用在軸上的力造成的彎矩合成后，再加上帶輪作用力造成的彎矩?？紤]到有軸向力，選用軸承 7206AC，其內(nèi)徑為 30mm,寬度為 16mm。 高速級(jí)大齒輪 制造成腹板式齒輪，如下圖所示： mmdLmmd6342??? 低速級(jí)小齒輪 制造成實(shí)心式齒輪，如下圖所示： mmbLmmd9342??? 低速級(jí)大齒輪 制造成腹板式齒輪，如下圖所示：