【正文】 輕（ 1）窄系列深溝球軸承 104 技術(shù)參數(shù)如下。 由前面的討論可知軸承的受力為： 此外，左端軸承還承受軸向力： ?aF （ N） 齒輪軸軸 承的選擇及壽命的校核。由之前的強度校核計算可知軸承的受力為： （ 2）蝸桿軸軸承受力分析。其目的是保證選用適當(dāng)?shù)妮S承在給定的運轉(zhuǎn)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期 的壽命。 此現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是滾動軸承在運轉(zhuǎn)后，滾動體與內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生的接觸應(yīng)力，應(yīng)力足夠大且循環(huán)次數(shù)達到一定值。 對于截面 b: ? ? mm /?? ??? ?? 可見，該軸滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。 在 rF 單獨作用下 ： 式中 E— 材料的彈性模量， MPa， 40Cr 的彈性模量 E= MPa510? ； I— 慣性矩， I .6 3 5 8 5 064/ 44 mmd ?? ? 則 ? ? 41 ???? ? ?? ? ? 42 ???? ? ?? EIl blabFr 6 )(1 ???EIl alabFr 6 )(2 ???EI blabFF rb 48 )43( 22 ??沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 ? ? 0 5 ?? ymmF b ? 所以，該軸滿足彎曲剛度要求。 aF 和 F 對彎曲變形的影響較小，故可以忽略不計。 （ 1）彎曲剛度校核 主軸垂直方向受力如圖所示。 式中， ??y 、 ??? 、 ??? 分別為軸的許用撓度、許用偏轉(zhuǎn)角和許用扭轉(zhuǎn)角。 偏轉(zhuǎn)角： ????? 。 軸的剛度校核，通常是指計算軸載預(yù)定的工作條件下的上述變形量，應(yīng)使其不大于允許值，才能達到剛度要求。對于一般軸頸，如果偏轉(zhuǎn)角過大，就會使滑 動軸承的工作性能變差，因此，在設(shè)計機器時也常有剛度要求。 軸受彎矩作用將產(chǎn)生彎曲變形（以繞度 y 或偏轉(zhuǎn)角 ? 度量），受扭矩作用將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形（以扭轉(zhuǎn)角 ? 度量）。 輪心堆焊減速器設(shè)計 27 齒輪左側(cè)用軸肩軸向定位，右側(cè)用擋圈定位（直徑為 20mm，中間有一個直徑為 的孔，厚度為 ），用 46?M 的螺釘將其固定于軸端。 按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑，由設(shè)計手冊取 C=100，于是： mmd ? 。取軸段 1 的尺寸為： mmmmld 1520 ??? 。 （ 1）軸段 1 此段軸與箱壁為過盈配合，起固定軸的作用。 后一段安裝滾動軸承，滾動軸承左端利用軸肩進行軸向定位，右端利用端蓋作軸向定位， 這里選用輕（ 2）窄系列深溝球軸承 204，技術(shù)參數(shù)同上。 蝸桿與軸是一個整體，不需定位。 利用平鍵軸向定位，平鍵的尺寸： mmmmmmlhb 2278 ????? 。 考論到裝拆方便和其他因素需要，?。?mmlmmd 30,20 11 ?? 。 額定載荷： C（動） =， 0C （靜） =。 尺寸： d=20mm， D=47mm， B=14mm， mmrs 1min ? 。 滾動軸承左端利用端蓋進行軸向定位，右端利用軸套做軸向定位，而軸套則借助于已經(jīng)定位的之論做斷面起定位作用。（ 1）軸（ 1）軸段 1 此段安裝滾動軸承和齒輪。 （ 4）軸段 4 此段安裝透蓋、法蘭盤、和三爪卡盤。 通過上述驗算，得出離合器強度滿足要求。14,tan 2 mmbmmrbD m ? ? ?P? — 許用擠壓應(yīng)力 ， ? ?P? =。 左離合器通過平鍵軸向固定于主軸上，工作時靠牙齒的嵌合接觸使右離合器的運動和扭矩傳遞給左離合器，從而實現(xiàn) 主軸的運轉(zhuǎn)，這里 T=1024442 mmN? . 離合器強度校核公式為： 式中 p? — 工作面擠壓應(yīng)力， MPa； cT — 計算扭矩 mmN? ， cT =kT， k 為載荷系數(shù)，取 k=，則cT =； mD — 牙齒平均直徑， mm， )( 1 ??? DDD m 。 牙嵌式離合器離合時，牙齒會受到?jīng)_擊，因此要求齒的工作表面有較高的硬度，而齒的心部又有足夠的韌性因此選擇 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241286HBS. 牙嵌式離合器技術(shù)參數(shù)如下： Z=48， D=95mm， 801?D mm， h=， ?30?? ，39。采用離合器后，可以關(guān)機，用手扳動工件，從而提高了生產(chǎn)效率。這里選用路選圓柱壓縮彈簧（代號 YI），彈簧絲直徑 d=5mm，安裝時取其長度 L=15mm。 （ 3）軸段 3 此段安裝壓縮彈簧、離合器、蝸輪和滾動軸承，是主軸傳動的關(guān)鍵部分。 mmaMd bced ?? ?輪心堆焊減速器設(shè)計 25 此處軸肩不起定位作用，是否設(shè)軸肩應(yīng)從方便拆裝等方面考慮，因此軸肩高度h 無嚴(yán)格限定，可取 h=5mm，彈簧座寬度取 17mm，由于軸承寬度 B=27mm，則軸段長度 mml 4427172 ??? 。 ? ? )( 139。 額定載荷： C（動） =， 0C （靜） =。 基本尺寸： d=50mm， D=110mm， B=27mm， 2min ?sr mm。 套筒端面需僅靠被定為零件端面，即靠緊彈簧座和滾動軸承。同時考慮到導(dǎo)電加 工和其他因素，取 d1 =40mm mml 1001 ? ?？紤]到節(jié)約成本和加工、裝拆方便， 可去掉軸套使銅套和主軸直接用螺紋連接。 軸上零件裝配方案 根據(jù)之前的計算結(jié)果，首先進行主軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計。39。39。39。39。39。39。39。39。39。彎矩示意圖如圖 所示。39。39。 mmNMMM dVdHd ???? )( 39。39。39。39。39。39。 mmNMMM bVbHb ???? )( 1 0 9 5 9 0 422 39。39。39。39。 cc MM 圖 合成彎矩圖 )(1 4 1 1 7 3 9 222 39。39。39。 bb MM )( 39。39。 mmNM dV ?? 合成彎矩圖如圖 所示。 mmNM dV ?? )( 4 0 9 2 5 8 939。39。 mmNM bV ?? 截面 C： )(39。 mmNM bV ?? )(6 5 9 1 3 9 639。111 ???????? xxFxFFRxM TRTVX 輪心堆焊減速器設(shè)計 23 DE: 2/)134()52()20)(()( 239。 cVcV MM 圖 垂直面彎矩示意圖 AB: xRxM VX 2 9 5 6 9)( 1 ?? BC: 2 9 3 6 2)20)(()( 39。39。39。 dVdV MM )( 39。39。 ? ?mmN? 垂直面彎矩圖如圖 所示。 ? ?mmN? ?dHM39。39。 ? ?mmN? 截面 C： ?cHM39。 ? ?mmN? ?bHM39。111 ????????? xXFxFFRxM RTrHX DE: TRTrHX FxXFxFFRxM )1 3 4()52()20)(()( 239。 bHbH MM 圖 水平面彎矩示意圖 AB: xRxM HX )( 1 ??? BC: 2 0 54 0 3 6 6 7 3)20)(()( 39。39。39。 cHcH MM )( 39。39。水平面彎矩圖如圖 所示。111 NdFFFFFR TTTTV ?????? ? )( 3 4 8 1 91239。111 NFFFFR TRTRH ??????? )(2 6 3 4 8 1 9)( 1239。垂直面、水平面受力圖分別如圖 、 所示。1 NFF r ???? ?? 軸受力的大小及方向如圖 所示。1 TR FF ? 由以前計算得出： mmdmNT gg 45,4 9 ??? 則 )(39。 齒輪受力表 ? ? )( 1 mmaMd bCEc ?? ?? ? )( 1 mmaMd bBEc ?? ?輪心堆焊減速器設(shè)計 21 F1t F1r F2t F2r Ft Fr Fa 由機械手冊可知： dtFT /239。 計算齒輪受力。蝸桿軸的結(jié)構(gòu)及尺寸可進行草圖設(shè)計，安裝齒輪 2處的直 徑為 25mm，長為 32mm，軸間臺階 做齒輪右側(cè)軸向定位作用，將軸肩寬度取為 5mm，左側(cè)定位用軸套（直徑為 35mm，長度為 17mm）。取 C=100，則 d大于等于 ，計算所 得應(yīng)是最小軸徑（即安裝齒輪）處的直徑，因該段軸上有平鍵，對軸的影響較大，為增大強度，取 d=25mm。用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 241286HBS， MPab 750?? ， MPab 550?? 。 公式如下 兩截面雖然有鍵槽削弱，但結(jié)構(gòu)設(shè)計所確定的直徑已分別達到 20mm 和15mm，所以強度滿足要求。39。39。39。39。39。39。39。 bebe MM )( 39。39。當(dāng)量彎矩圖如圖 所示。扭矩圖如圖 所示。39。39。39。39。 mmNMMM CVCHC ???? )( 39。39。39。 mmNMMM CVCHC ???? )( 3 1 022 39。39。39。 bb MM )( 39。39。 mmNxM BH ????? 合成彎矩圖如圖 所示。 mmNxM BH ???? )(39。39。 cHcH MM 圖 水平面彎矩示意圖 AC: xRxM HX )( 1 ?? CB: 0 1 )20()( 11 ????? xxFRxM THX SD： 3 3 9 )54()20()( 211 ???????? xxFxFRxM TTHX 截面 C： )( 9 9 4 939。39。39。 )( )()1852( 1212 211 NRFFR NFFR HttH ttH ???? ???)20()( 11 ?????? xxFRxM RVX輪心堆焊減速器設(shè)計 19 )( 39。39。 mmNxM CV ?????? 截面 B: )( 0 3 0 9 39。 mmNxM CV ????? )( 8 1 0 9 39。39。 cVcV MM )( 39。39。垂直彎矩圖如圖 所示。由設(shè)計手冊中可知： a． 大齒輪作用力如下 圓周力 )(?? 徑向力 n11 ?? ?tr FF ( )N b. 小齒輪作用力如下 圓周力 )(?? 徑向力 )( 0 4ta n22 NFF tr ?? ? 軸受力的大小和方向如圖所示： 圖 軸受力示意圖 計算軸承反力。左邊的軸段固定于箱壁內(nèi)，使其與箱體為過盈配合。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。與 節(jié)相同，取： C=100，于是 mmd ? 。 40Cr，調(diào) 質(zhì)處理。危險截面 C 處的直徑為： 取截面 C直徑為 60mm，所以該軸強度滿足要求。39。39。39。39。39。39。39。 bebe MM )( 39。39。當(dāng)量彎矩圖如圖 所示。39。39。39。39。 mmNMMM cVcHc ????)( 3 7 1 9 922 39。39。39。 mmNMMM cVcHc ????)( 6 8 7 4 722 39。39。扭矩示意圖如圖 所示。39。 bb MM )( 39。39。 mmNxM bH ???? 合成彎矩圖如圖 所示。 mmNxM bH ????? )(39。39。 cH