【正文】 葛志祺《機械零 件設(shè)計手冊》 (第三版 )上冊：冶金工業(yè)出版社， 葛志祺《機械零件設(shè)計手冊》 (第三版 )下冊：冶金工業(yè)出版社， 。 陳立德《工裝設(shè)計》上海大學出版社。 《機械基礎(chǔ)》 主編：閆莉敏 中國電力出版社， 2021 年 2月第一版 參考點：機械傳動。 本次設(shè)計能夠順利完成，首先要感謝我的母校 黃岡職業(yè)技術(shù)學院 職業(yè)學院，是她為我們提供了學習知識的土壤，使我們在這里茁壯成 長；其實要感謝機電系的老師們，他們不公都會我們專業(yè)方面的知識，而且都會我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計中給予我大力支持和幫助的 張同燕老師，每有問題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設(shè)計中去；還要感謝我的同學們，他們熱心的幫助，使我感到了來自兄弟姐妹的情誼；最后還要感謝相關(guān)資料的編著者，感謝您們給我們提供了一個良好的環(huán)境，使本次設(shè)計圓滿完成。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 2 潤滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 GB44389全損耗系統(tǒng)用油 LAN15 潤滑油。 (13)外箱壁至軸承座端面的距離 C1＋ C2＋（ 5～ 10） (14)齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離：＞ mm 取 10mm (15)齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離：取＞ 10mm (16)箱蓋，箱座肋厚： m1=10 mm,m2=10 mm (17)高速軸軸承端蓋外徑∶ D= 144mm (18)低速軸軸承端蓋外徑： D=100mm (19)軸承旁連接螺栓距離：盡可能靠近，以 Md1 和 Md3 互不干涉為準，一般取 S＝ D2. 24 十 潤滑與密封 1 齒輪的潤滑 采 用浸油潤滑，由于為單級圓柱齒輪減速器，速度 ν12m/s ，當 m20 時，浸油深度 h約為 1個齒高，但不小于 10mm，所以浸油高度約為 12mm。16670 ?????? PCrn = 348016670 ?????? =608490h＞ 21000h 即 該 軸承符合設(shè)計要求 查手冊， 46211 軸承所具有的徑向基本額定動載荷Cr=39200N 查參考資料【 1】 P221 附表 55 對于 角接觸球 軸承 取 ε= 3 由 ， Fr= 取 Pr=Fr= Lh= 229。 21 七 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 1．根據(jù)軸徑的尺寸 選擇鍵 2．鍵的強度校核 由參考資料 [1]P211 附表 41中 取 小齒輪與軸連接的鍵為：鍵 1490 GB1096 79 大齒輪與軸連高速軸 (主動軸 )與 V 帶輪聯(lián)接的鍵為： 鍵1470 GB1096 79 接的鍵為：鍵 1290 GB1096 79 軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵 1270 GB1096 79 大齒輪與軸上的鍵 ：鍵 1290 GB1096 79 bh=149,L=90, 則 Ls=Lb=76mm Σ p=4T/dhl =＜ [σ R=110Mpa] 因此剪切強度足夠 另外三個鍵均按照以上校核，強度均符合要求。 = FHA=FHB=2tF = 支點反力 F=2rF = MHI=FHAC/2=?mm MHⅡ =FHA =?mm TⅡ=?m Ft=5N Fr=1108.85N FHA=FHB=15 F=N MI=149946.31N?mm MⅡ=6N?mm 19 作出垂直面彎矩圖 Ⅰ — Ⅰ截面 Ⅱ — Ⅱ截面 作出合成彎矩圖 Ⅰ — Ⅰ截面合成彎矩 Ⅱ — Ⅱ截面合成彎矩 作出轉(zhuǎn)矩圖如下 MVI=FC/2=?mm MVⅡ =F =?mm M= 22 VH MM ? MI= 2Ⅰ2Ⅰ VH MM ? =?mm MⅡ = 2Ⅱ2Ⅱ VH MM ? =?mm TⅡ = 106P/n =146230N?mm a= d3=40mm MVI= N?mm MVⅡ =7N?mm 20 Ⅰ — Ⅰ截面 Ⅱ — Ⅱ截面 Ⅰ — Ⅰ截面 Ⅱ — Ⅱ截面 MeⅠ = 2Ⅱ2Ⅰ )(aTM ? =?mm MeⅡ = )( 2Ⅱ2Ⅱ aTM ? = ?mm σ eⅠ = wMeⅠ=23eⅠ= σ eⅡ = wMeⅡ =23eⅡ= 查 參考資料 [2]P200 表 114可知： [σ 1]b=60Mpa 滿足σ e＜ [σ 1]b 的條件，故設(shè)計的主動軸有足夠的強度，設(shè)計合理。 軸段③④上的圓角均為 2 R2 軸段⑤⑥上的圓角均為 2 R1 TⅡ = nP 1000 = 1000 =?m 圓周力： Ft=2TⅡ /d2=2 徑向力： Fr=Fttan20176。 選定軸的結(jié)構(gòu)結(jié)節(jié) 軸兩端的倒角均為 2 45176。由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段⑤長度為 47mm；考 慮帶輪裝配要求取軸段⑥為 90mm。為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留有一定的間距，取該間距為 2mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬 18mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5mm,故取軸段②長度為 25mm(軸承支點距離 C=185mm)。齒輪左端用 用套 筒固 定 ,右端 用軸 肩 定 位 , 軸 肩 直徑d5=45+2 45=54mm 滿足齒輪定位的同時 ,還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求 ,根據(jù)選定軸承型號確定 .右端軸承型號與左端軸承相同 , 取 d6=40mm. 軸段①為裝配軸承，取其長 25mm。 要確定軸的結(jié)構(gòu)，須先確定軸上零件的裝配順 序和固定方式 確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的右端用軸肩定位，左端套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸上采用軸肩固定，周 向采用過盈配合固定。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑 軸承的確定 選軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理 查 參考資料 [2]P200 表 113可知： σ b=650Mpa 參考資料 [2]P200 表 114可知： [σb 1]b=60Mpa 單級齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥C 查 參考資料 [2]P208 表 118可得， 45 鋼取 C=118～ 107 則 d≥ （ 118～ 107） 3ⅡnP =（ 118～ 107） 3 =～ 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取 標準值d=35mm 為簡化安裝，選擇兩軸承一致。 = FHA=FHB=2tF = 支點反力 F=2rF = MHI=FHAC/2= 185/2=?mm MHⅡ = =?mm MVI=FC/2= 185/2=?mm TⅡ=?m Ft =N Fr =N FHA=FHB = F = MHI= N?mm MHⅡ=5N?mm MVI =5N?mm 15 Ⅱ — Ⅱ截面 做出合成彎矩圖 Ⅰ — Ⅰ截面合成彎矩 Ⅱ — Ⅱ截面合成彎矩 做出轉(zhuǎn)矩圖 Ⅰ — Ⅰ截面 Ⅱ — Ⅱ截面 MVⅡ =F = =?mm M= 22 VH MM ? MI= 2Ⅰ2Ⅰ VH MM ? = 22 4 9 0 2 6 .8 51 3 4 6 9 8 .5 ? =?mm MⅡ = 2Ⅱ2Ⅱ VH MM ? = 22 1 8 8 1 5 .7 15 1 7 1 2 .8 5 ? =?mm TⅡ = 106P/n =617430N?mm a= d3=55mm MeⅠ = 2Ⅱ2Ⅰ )(aTM ? = 22 6 1 7 4 3 0 )(1 4 3 3 4 3 .3 6 ? = N?mm MeⅡ = )( 2Ⅱ2Ⅱ aTM ? = 22 617430)(5 5 0 2 9 .5 4 ? = N?mm MVⅡ =N?mm MI =143343.36N?mm MⅡ =4N?mm MeⅠ =397223.42 N?mm MeⅡ =374522.87 N?mm 16 Ⅰ — Ⅰ截面 Ⅱ — Ⅱ截面 σ eⅠ = wMeⅠ=23eⅠ= σ eⅡ =wMeⅡ=23eⅡ= Mpa 查 參考資料 [2]P200表 114可知： [σ 1]b=60Mpa 滿足σ e＜ [σ 1]b 的條件，故設(shè)計的從動軸有足夠的強 σ eⅠ = σ eⅡ = Mpa σ e ＜[σ 1]b的條件，故設(shè)計的從動軸有足夠的強度，設(shè)計合理。 軸段⑤上的倒角為 2 5 軸段③④上的圓角均為 2 R2 軸段①②上的圓角均為 2 R1 軸所受力如下 圖所示 d1=50mm d2=53mm d3=55mm d4=60mm d5=72mm d6=55mm. L4=100mm L3=56 L2=57 L5=30 L6=40 L1=90 14 7 按彎矩合成強度校核軸徑是否合格