【正文】 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 37 參考文獻 [1] 吳宗澤，高志等 . 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 .4 版 . 北京 : 高等教育出版社 , [2] 濮良貴 , 紀名剛 等 . 機械設(shè)計 . 8 版 .北京 : 高等教育出版社 , 2020 [3] 向敬忠 , 宋欣 , 崔思海等 . 機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4] 毛炳秋 . 機械設(shè)計課程設(shè)計 . 北京：電 子工業(yè)出版社， [5] 孫桓，陳作模，葛文杰 . 機械原理 . 7 版 .北京：高等教育出版社， 。不足之處是沒能夠應(yīng) 用仿真軟件進行仿真研究，并進行優(yōu)化設(shè)計。 軸承的密封 由于本設(shè)計輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速都比較低，所以選擇氈圈密封，但由于氈圈磨損較大所以要定期更換，氈圈已在軸設(shè)計是進行了說明。通過機械設(shè)計 [2]表 1011 進行潤滑油的選擇，由于二級減速器齒輪傳動屬于中等負載，所以選擇潤滑油的型 號為 LAN68。有前邊計算得到兩個大齒輪的線速度分別為 m/ ?v 、 m/ ?v ，并且兩個大齒輪的分度圓直徑相差不大，當(dāng)較小的齒輪浸入油池一個齒的高度時，大齒輪被浸入油池的深度 未超過大齒輪分度圓半徑的 1/3，所以潤滑的選擇和齒輪設(shè)計都合理。通用的閉式齒輪傳動，其潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。 ，此處不再重復(fù)說明，其它鍵的標(biāo)記和校核結(jié)果如表 72。鍵的工作長度 mm52mm4mm562/ ????? bLl ，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 ???? hk 。由此段軸的長度并參考鍵的長度系列，取鍵長mm56?L 。由于大帶輪在軸端，故選用單圓頭普通平鍵（ C 型）。 ，過程略去，校核結(jié)果如表 71。在軸上力的求解過程中已經(jīng)對力進行了求解，所以有 8 1 4 9 0 2 1 222 H1r2 V1r1r ????? FFF 2 7 7 5 21 7 6 6 222 H2r2 V2r2r ????? FFF 1aF 和 2aF 對于 70000AC 型軸承，按機械設(shè)計 [2]表 137，軸的派生軸向力 rd FF ? ，因此可以計算 2 3 1r1d ?? FF 2 2 2r2d ?? FF 由受力圖分析可知 1 軸承被壓緊，軸承給軸的力分別為 ????? eFFF 2 2 32d2a ?? FF 1P 和 2P 1a ???FF ?FF 因為軸承中承受輕微載荷沖擊，按機械設(shè)計 [2]表 136， ~ ?f ，取 ?f 。因此 ][ 1ca ???? ，故安全?，F(xiàn)將危險截面處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表（表 64）。 圖 66 輸出軸受力分析 （ 1）在水平方向由 0??M 和 0??F 列寫方程組，其中 ?L 、 ?L 。 輸出軸校核 已知齒輪的分度圓尺寸參數(shù) ?d 、 ??? 、 ?20?? 和輸入軸的轉(zhuǎn)矩 mmN12432903 ??T 。 表 63 中間軸危險截面參數(shù) 載荷 水平面 H 垂直面 V 直反力 F ??F N1190H4r ??F N7736V3r ??F N5754V4r ??F 彎矩 M 2 6 1 81H ??Mmm1 7 3 8 8 1 .7 5 N2H ??M 4 4 9 13H ??M mmN636654H ??M 8 3 5 5 71V ??M mmN3078392V ??M 總彎矩 mmN4889801 ??M mmN5138702 ??M mmN3 09 76 53 ??MmmN3143534 ??M 扭矩 T mmN4120402 ??T （ 3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常 只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，根據(jù)機械設(shè)計 [2 ]式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸上單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P P )4 1 2 0 4 (5 1 3 8 7 0)( 3 222222 ?? ????? W TMca ?? 已選定軸的材料為 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計 [2]表 151 查得MPa70][ 1 ??? 。 0)(22)( 4r e 354r e 23ae32ae2654r 4 H ????????????? LFLLFdFdFLLLF 0re 2re 3r4 Hr3 H ???? FFFF 聯(lián)立解得 ??F N1190r4H ??F （ 2）在豎直方向由 0??M 和 0??F ，列寫方程組 0)()( 4t e 354t e 2654r 4 V ????????? LFLLFLLLF 0r4 V2te3ter3 V ???? FFFF 聯(lián)立解得 N7736r3V ??F N5754r4V ??F （ 4） 作中間軸的載荷分布圖 洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 26 洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 27 圖 65 中間軸載荷分析圖 （ 3） 從軸的結(jié)構(gòu)圖彎矩和扭矩圖可以看出小齒輪的截面處是危險截面。故 2 6 4 3 . 5 3 52 2t e 2 ????? dTF 9 8 1 . 8 NN4 7 8 o s 20t a 6 4 3c o st a n2ter e 2 ??? ????FF 7 8 a 6 4 3t a nt e 2ae2 ???? ??FF 7 1 6 7 . 0 5 53 2t e 3 ????? dTF 洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 25 2 7 0 8 . 3 6 o s 20t a 1 6 7c o st a n3ter e 3 ??? ????FF 0 0 a 1 6 7t a nt e 3ae3 ???? ??FF 設(shè)中間軸上軸承 1 和軸承 2 在水平和豎直方向的 受力分別為 r3HF 、 r3VF 、r4HF 、 r4VF ，方向如圖 64 所示。因此 ][ 1ca ???? ，故安全?，F(xiàn)將危險截面處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表（表 62）。 圖 62 輸入軸受力分析 （ 1）在水平方向由 0??M 和 0??F 列寫方程組，其中 mm1061 ?L 、 ?L 、 ?L 。 軸的校核 輸入軸校核 已知小齒輪的分度圓尺寸參數(shù) ?d 、 ??? 、 ?20?? 和輸入洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 22 軸的轉(zhuǎn)矩 2 4 31 ???T 。軸環(huán)的寬度 hb ? ，取 mm12RQ ?l 。 （ 4） 由大齒輪的寬度 mm843 ?B ，軸的長度應(yīng)略小于齒輪的寬度，所以此段軸的長度設(shè)計為 mm81QP ?l ，軸的直徑略大于上一階梯軸的直徑所以 mm79QP ?D 。 （ 2） 由機械設(shè)計手冊 [1]表 712 查得氈圈 mm81?D 的軸徑為 65mm，符合設(shè)計要求，故將第二段階梯軸的軸徑定位 mm65UT ?D ，為了便于聯(lián)軸器的拆卸將該段軸的 長度設(shè)定為 mm55UT ?l 。 （ 4） 由中間軸上大齒輪的寬度 mm662 ?B ，軸的長度應(yīng)略小于齒輪的寬度故 mm63ML ?l ，軸徑仍為 mm44ML ?D 。 （ 3） 根據(jù)上一段軸設(shè)計第三段軸，軸肩高度 ?? Dh ，故取?h ，則軸環(huán)處的直徑 ?D 。該軸承的尺寸參數(shù)為 mm23mm90mm40 ????? BDd ，考慮到該軸上兩個齒輪的定位故 mm48JI ?l 、 ?l 、 mm40NMJI ?? DD 。 （ 6） 根據(jù)軸承的定位安裝和齒輪的定位 mm42GF ?D ， mm22HF ?l 。 （ 4） 根據(jù)軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁的距離為 10mm，還根據(jù)中間軸上小齒輪和大齒輪的定位尺寸，與輸入軸上齒輪構(gòu)成封閉的尺寸鏈，可以確定出第四段軸的長度為 mm116ED ?l ，根據(jù)軸承的裝配要求該段軸的軸徑為 洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 20 圖 61 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 mm42ED ?D 。 （ 2） 由機械設(shè)計手冊 [1]表 712 查得氈圈 mm44?D 的軸徑為 32mm，符合設(shè)計要求，故將第二段階梯軸的軸徑定為 mm32CB ?D ，為了便于帶輪的拆卸將該段軸的長度設(shè)定為 mm55CB ?l 。 表 61 HL4 彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù) 型號 公稱轉(zhuǎn)速/ ）（ mN? 許用轉(zhuǎn)速/ ）（ r/min 軸孔直徑 1d 、 2d /mm 軸孔長度 J 型 D/mm HL4 1250 4000 60 60 107 220 軸的尺寸設(shè)計 根據(jù)第五章齒輪參數(shù)和三根軸的中心 距并考慮到軸上零件的定位，在圖紙上畫出裝配草圖如圖 61，在不影響性能的情況下為了使整體結(jié)構(gòu)緊湊設(shè)定中間兩齒輪的距離 ?l ，兩個小齒輪分別距離箱體內(nèi)壁的距離為 12mm，這樣就確定了齒輪的位置。由輸入軸的輸入功率 ?P 、 r/min513 ?n ，軸的材料選擇 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 機械設(shè)計 [2]表 153，取 1100?A ，于是得 32230m i n2 ???? nPAd 由于中間軸的最小直徑處要與軸承連接，所以講軸徑圓整為 40mm。 按機械設(shè)計 [2]式（ 152） 初步估算軸的 最小直徑。根據(jù) 機械設(shè)計 [2]表 153，取 1100?A ，于是得 31130m i n1 ???? nPAd 此軸徑處有鍵存在，故需要將軸徑擴大 %)51( m i n11 ??? dd 。 表 51 高速級和低速級齒輪組尺寸參數(shù) (續(xù)表 ) 級別 *ah mm/B a/mm D/mm 高速級 1 711?B 662?B 147 ?d ?d 低速級 893?B 844?B 173 ?d ?d 級別 1z 2z nm /mm ）（ ?/? ）（ ?/? 高速級 32 111 2 20 低速級 27 85 3 20 洛陽理工學(xué)院 機械設(shè)計課程 設(shè)計（論文） 18 第六章 軸設(shè)計與校核 軸的設(shè)計 初步確定各軸的最小直徑 按機械設(shè)計 [2]式（ 152） 初步估算軸的最小直徑。? ?HH M p a ?? ????????? ??? 11132111132 2 4 1 6 3所以滿足齒面接觸疲勞強度條件； （ 6） 同理按齒根彎曲疲勞強度校核后 ，也滿足彎曲疲勞強度條件；因此中心距圓整后合格 齒輪組 2 設(shè)計 設(shè)計計算過程同齒輪組 1，齒輪組 2 的計算結(jié)