【正文】 箱體的材料及制造方法 選用 HT200，砂型鑄造。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。 0 . 4 0 95 1 0 . 8 1 3 8 2 . 9aarrFF ee? ? ? ? ? ? 查得對(duì)軸承 1： 110. 44 , 1. 38 2XY??；對(duì)軸承 2： 221 , 0XY?? 取 ? 則： 27 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié) 果 ? ? ? ?? ? ? ?1 1 1 1 12 2 2 2 21 .1 0 .4 4 5 1 0 .8 1 .3 8 2 6 7 7 .2 1 2 7 6 .71 .1 1 1 3 8 2 .9 0 9 4 0 .4 1 5 2 1 .2d r ad r aP f X F Y F N NP f X F Y F N N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 驗(yàn)算軸承壽命 33661 0 1 0 2 3 0 0 0 400056 0 6 0 1 4 4 0 1 5 2 1 . 2h CLhnP? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 壽命相差不多，在可接受范圍內(nèi)，在經(jīng)常檢修的條件下注意更換軸承。 pp2T 2 2 4 5 0 0 0 6 9 . 64 4 4 4 0III M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表1426 得，鍵在軸的深度 t=5mm， 輪轂深度 ?1t 。 pp2T 2 2 4 5 0 0 0 5 3 .45 3 4 5 4III M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表 1426 得，鍵在軸的深度 t=6mm， 輪轂深度 ?1t 。 25 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 pp2T 2 6 3 0 0 0 2 2 .54 4 0 3 5II M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表1426 得，鍵在軸的深度 t=5mm， 輪轂深度 ?1t 。 pp2T 2 6 3 0 0 0 4 0 .94 2 2 3 5II M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表 1426 得，鍵在軸的深度 t=5mm， 輪轂深度 ?1t 。 pp2T 2 2 6 3 0 0 2 3 .23 .5 2 4 2 7I M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????，滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表 1426 得，鍵在軸的深度 t=4mm， 輪轂深度 ?1t 。 pp2T 2 2 6 3 0 0 2 8 .53 .5 2 4 2 2I M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????，滿足強(qiáng)度要求。由指導(dǎo)書表 1426 得，鍵在軸的深度 t=4mm， 輪轂深度 ?1t 。 計(jì)算出的圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 載荷 水平面 H 垂直面 V F支 反 力 1277 1. 2 , 14 12 .8NH NHF N F N?? 1261 1. 8 , 20 6. 2NV NVN F N?? M彎 矩 92 53 8. 4HM N m m? 127 3 4 1 6 .01 3 5 0 1 .2VVM N m mN m m??M 總 彎 矩 22129 2 5 3 8 . 4 7 3 4 1 6 . 0 1 1 8 1 2 49 2 5 3 8 . 4 1 3 5 0 1 . 2 9 3 5 1 8M N m mM N m m? ? ?? ? ? T扭 矩 245000T N mm? 23 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng) 力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? ? ?22223 31 1 8 1 2 4 0 .6 2 4 5 0 0 0 1 1 .9 80 .1 5 4ca MT M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由課本表 151 查得許用彎曲應(yīng)力 ? ? MPa601 ??? ，因此 ? ?1????ca ，故安全。 （ 6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角為 ?452? 。 至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度。 4）已知圓柱直齒輪齒寬 2 56B mm? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 67 53l mm? 。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承，參照工作要求并根據(jù) 12d = 67 40d mm? ，由指導(dǎo)書表 153 中初步軸承 7210AC，其尺寸為 5 0 9 0 2 0d D B? ? ? ? ?，所以 34 78 50d d mm?? 。根據(jù)鏈輪寬度及鏈輪距箱體的距離綜合考慮取 12 67l mm? ， 23 75l mm? 。 因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大 10%— 15%，故 min 40d mm? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定裝配方案如圖 （ 2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1）由圖可得 12d 為整個(gè)軸直徑最小處選 12d =40 mm 。 十 、 輸出軸的設(shè)計(jì) 已知 輸入軸上的功率 kW? 、轉(zhuǎn)速 n 144 / minIII r? 和轉(zhuǎn)矩 10IIIT Nmm?? 求作用在齒輪上的力 已知大圓柱直齒輪的分度圓半徑 2 mm? 22 2 2 4 5 0 0 0 21842 2 4 . 4 1IIIt TF N Nd ?? ? ? t a n 2 1 8 4 t a n 2 0 818c o s c o s 1 3 . 7 2 9tnr FF N N?? ?? ? ? 21 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 t a n 2 1 8 4 t a n 1 3 . 7 2 9 5 3 4atF F N N?? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。 20 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 4）取軸肩 34 21l mm? 有如下長度關(guān)系： 12l + 23l +16mm= 45l + 56l 7mm 由于 12l 要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的 4mm,取 12 35l mm? 由于 56l 要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的 3mm 56 39l mm? 綜合以上關(guān)系式，求出 56 45l mm? , 12 42l mm? （ 3）軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 23d 由課本表 61 查得平鍵截面mmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 32mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 45d 由課本 表 61 查得平鍵截面 mmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 n6。 2）取安裝圓錐齒輪的軸段 mmdd 354523 ?? ，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長 38L mm? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 23 35l mm? ，齒輪的右端 采用軸肩定位，軸肩高度 d mm?? ，取 mm? ，則 34 42d mm? 。 因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大 10%— 15%，故 min 25d mm? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定裝配方案如圖 （ 2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1）初步選擇滾動(dòng)軸承。 九 、中間軸設(shè)計(jì) 已知 求輸入軸上的功率 kW? 、轉(zhuǎn)速 n 576 / minII r? 和轉(zhuǎn)矩 10IIT Nmm?? 求作用在齒輪上的力 已知小 圓柱齒輪的分度圓半徑 1 mm? 1 12 2 6 3 0 0 0 22675 5 . 5 9IIt TF N Nd ?? ? ? 11 t a n 2 2 6 7 t a n 2 0 849c o s c o s 1 3 . 7 2 9tnr FFN?? ?? ? ? 11 t a n 2 2 6 7 t a n 1 3 . 7 2 9 5 5 4atF F N?? ? ? ? 已知大圓錐齒輪的平均分度圓直徑 ? ? ? ?22 1 0 . 5 1 8 6 1 0 . 5 0 . 3 1 5 8 . 1mRd d m m m m?? ? ? ? ? ? ? 19 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 222 2 12 2 22 2 6 3 0 0 0 7971 5 8 .1ta n c o s 7 9 7 ta n 2 0 c o s 6 8 .3 0 5 1 0 7ta n sin 7 9 7 ta n 2 0 sin 6 8 .3 0 5 2 7 0IItmrtatTFNdF F NF F N N?????? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。 為保證齒輪、半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸配合為6/7kH ，齒輪輪轂與軸的配合為 7/n6H ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=10~20mm(取 18mm)，故取23l =66mm 5） 45l =60mm 至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑 和長度。為使套筒端面可靠地壓緊軸承， 56 段應(yīng)略短于軸承寬度，故取 56l =14mm。 3） 取安裝齒輪處的軸段 67 的直徑；齒輪的左端與 67d =27mm,套筒之間采用 18 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 套筒定位。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23d =27mm ，由指導(dǎo)書表 151，初步選取 02系列， 7206C，其尺寸為 d D B=30 62 16mm，故 34d = 56d =30mm，而為了利于固定 34l =16mm。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=38mm ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 L=60mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 12軸段的長度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 L12=40mm。查手冊(cè)可選用 LT4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 63 mN? ，半聯(lián)軸器的孔徑為 1d =22mm，取 12d =22mm，半聯(lián)軸器的長度為 L1=38mm 與軸配合的轂孔長度為38mm。 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的最小直徑，為了與聯(lián)軸器相適應(yīng)，需同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 八 、輸入軸的設(shè)計(jì) 已知 輸入軸上的功率 1 kW? ，轉(zhuǎn)速 1 144 0 / minnr? ，轉(zhuǎn)矩 41 10T Nmm??。 確定計(jì)算功率 查得工況系數(shù) ? ，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) ? 單排鏈計(jì)算功率 1 .1 1 .3 8 3 .6 9 5 .6 0c a A ZP K K P Kw Kw? ? ? ? ? 斜齒圓柱齒輪 7 級(jí)精度 2nm mm? 1 27z ? 2 109z ? ? ? 20?? 140a mm? 1 56b mm? 2 62b mm? 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 16 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)和查得可選 20A1，鏈條節(jié)距為 P=。 七 、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 已知 114 / minnr? ， Kw? ， 52 .4 3 1 0 /T N mm?? ， 5i? ，工作壽命 10 年。 （ 2）選用 7 級(jí)精度，小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)處理），齒面硬度 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)處理），齒面硬度 240HBS。 直齒錐齒輪 7 級(jí)精度 1 37z ? 2 93z ? 30b mm? 2m mm? 1 ? ? 2 ? ? 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 11 六 、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入功率 Kw? , 576 / minnr? ,齒數(shù)比 4u? ，工作壽命 10 年。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）小齒輪的分度圓直徑 2131 24 ()[](1 )Ht HFtHRRKT ZZd ???? ? 1）確定公式中各參數(shù)值 ○ 1 試選 ? ○ 2 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 41 10T N mm?? ○ 3 選取齒寬系數(shù) ? ? ○ 4 查得區(qū)域系數(shù) ? ○ 5