【正文】 FN? ? ??? ? ??? 4．計(jì)算彎矩，作彎矩圖 水平彎矩： 1 51 .7 530 89 .9 4 51 .7 515 99 04 .3 95H NHMFN mm????? 垂直彎矩： V NVMFN mm????? 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 V NVMFN mm????? 合成彎矩： 22H V 1c22M M M N m m????左 ＋ 22H V 2c22M M M1 5 9 9 0 4 .3 9 5 1 0 0 5 6 2 .6 71 8 8 8 9 7 .5 N m m????右 ＋ 5．扭矩圖 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 18 查得折算系數(shù) ?＝ 1T 4 9 2 .7 42 9 0 7 1 6 .6 N m m? ??? 3= 10 6．校核軸的強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151 查得： 1[ ] 60MPa?? ? ， 222223()188 897 .5 290 716 .6 65caMTWM Pa?? ?????? 1[]ca???? ，強(qiáng)度足夠。 取軸端倒角為 2? 45 ，各軸肩處的圓角半徑如圖 52 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 87654321 圖 52各軸肩處的圓角半徑 軸的校核 蝸桿軸的強(qiáng)度校核 1．繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取 a 值，對(duì)于 30207 型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 23LL? =（ 20++34） +（ 20++34） =+= 2．計(jì)算作用在軸上的力 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 13112 2 1 4 .9 3 1 04 0 .5 3 4t TF d ???? =， 13222 2 4 9 2 .7 4 1 01 5 9 .4 6 6a TF d ???? =， 21 617 24 275 F tg tg N?? ? ? ? ? 3．計(jì)算支點(diǎn)反力 水平反力： 112 7 3 6 . 6 7 3 6 8 . 3 3 522tN H N H FF F N? ? ? ? 垂直反力： 0BM?? 11112275 5 617 2raNVdFFFN? ? ??? ? ??? 0AM?? 11122275 5 617 2raNVdFFFN? ? ??? ? ??? 4．計(jì)算彎矩，作彎矩圖 水平彎矩： 1 H NHMFN mm????? 垂直彎矩： 1197 .7 520 16 .3 8 97 .7 519 71 01 .1 45V NVMFN mm????? 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 V NVMFN mm????? 合成彎矩 22H V 1cM M M N m m????左 ＋ 22H V 2cM M M36 00 4. 75 71 85 4. 0780 37 0. 08 N m m????右 ＋ 5．扭矩圖 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 18 查得折算系數(shù) ?＝ 1T8 8 0 8 .7 N m m? ??? 3= 10 6．校核軸的強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151 查得： 1[ ] 70MPa?? ? 211223()200 362 .68 880 7caMTWM Pa?? ?????? 1[]ca???? ，強(qiáng)度足夠。半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)結(jié)按 12d? 由手冊(cè)查得平鍵截面為 16 10bh? ? ? mm (GB／ T10961979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 100mm (標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見GB／ T10961979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7／ k6。 蝸輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離 l=22 mm， 故取 23l? =50mm。 4）蝸輪右端采用軸肩定位，軸肩高度 h? ，取 h =6mm，則軸環(huán)處直徑 56d? =77mm，畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 軸環(huán)寬度 ? ，取 56l? =12mm， 67l? =12mm， 67d? =68mm。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23d? =55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取零基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30212，其尺寸為 d D T= 60 110 ，故34d? = 67d? =60mm，而 78l? =。 擬訂軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在前面分析比較，現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。 4)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2? 45 ，各軸肩處的圓角半徑如圖 51 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 12345678 圖 51 軸肩處的圓角半徑 蝸輪軸的設(shè)計(jì) 1. 軸的材料選擇 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 1 選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì) b? =650 2Nmm 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 2，取 A＝ 112，根據(jù)公式 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 23min 02pdAn? ， 其中 2n —— 軸的轉(zhuǎn)速 ， 2P —— 軸傳遞的功率 , mind —— 計(jì)算截面處的軸的直徑， mm 將數(shù)據(jù)代入公式得 2 33m in 020 . 9 71 1 2 4 1 . 71 8 . 8pdA n? ? ? ?mm 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 12d? ，故需選取聯(lián)軸器型號(hào)。按 12d? 由手冊(cè)查得平鍵截面為87bh? ? ? mm(GB／ T10951979)，鍵槽用鍵 槽銑刀加工，長(zhǎng)為 45mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見 GB／T10961979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7／ k6。 所以，可求得： 3 4 7 8 1 8 .2 5 2 7 .7 5 4 6ll??? ? ? ?mm， 4 5 6 7 ( 6 8 2 7 . 7 5 2 8 2 )2lll?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離 l=20 mm， 故取 23l? =40mm. 5) 為避免蝸輪與箱體內(nèi)壁干涉，應(yīng)取箱體內(nèi)壁凸臺(tái)之間距離略大于蝸輪的最大直徑，取內(nèi)壁距離 l? =175mm 考慮到箱體的鑄 造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離， S，取 S=8mm（如圖）。d? =45mm， 45d? =42mm。 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12 軸段右端制 出一軸肩，故取 23d? =28mm，左端用軸端擋定位，按軸端直徑 取擋圈直徑 D=30mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度1L =52mm,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 段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，故取 12l? =50mm. 2) 初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力 的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23d? =28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30207，其尺寸為d D T=35 72 ， 故 34d? = 78d? =35mm。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距 1ca AT K T? ，查表 15— 3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取 Ka=，則 3 09caT N m? ? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)距 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)（ GB584386）選用 YL4 型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑 1d =22mm，故取 12d? =22mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L=52mm。 ? ? ? ? 數(shù)據(jù)帶入公式得 2 1 0 . 0 1 c o s 4 . 5 2 2 . 7 4 3 4 ta n ( 2 4 3 . 6 )2fS ? ? ? ? ? ? ? = 由上可得 2287 . 0 3 1 9 7 . 4 5c o s 4 . 5fA m m? ? ?? 36 . 2 2 7 5 1 0 1 2 . 6 1 65 0 . 5 1 9 7 . 4 5 M P a? ????? 對(duì)于錫青銅齒圈 ??? 取 ? 查手冊(cè)取鑄錫磷青銅，砂模鑄造，抗拉強(qiáng)度 b? =225MPa ? ? 0 .5 1 1 2 .5b M Pa? ?? ， 則 ? ??? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 1選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)。? ? 將數(shù)據(jù)帶入公式得 326 .1 8 1 0 1 ( 4 .5 2 .5 8 )cF ta n? ? ? ? ? ? = 10? N 39。p —— 當(dāng)量齒厚， 滑動(dòng)速度 1119100 coss mdnv r? = 94019100 98cos?? =根據(jù)滑動(dòng)速度 sv 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3－ 3－ 9 得 39。 公式中各參數(shù)的計(jì)算 1. cF 的計(jì)算 cF = ? ?222ta n ( 39。z —— 蝸輪包容齒數(shù) fA —— 蝸桿與蝸輪嚙合 齒間載荷分配系數(shù) 。 cfpFz A k???? 其中 cF —— 作用于蝸輪齒面上的及摩擦力影響的載荷 。而且，由于蝸輪輪齒的變形，造成卸載， 引起載荷沿齒高方向分布不均，使合力作用點(diǎn)向齒根方向偏移。因而若許用傳動(dòng)功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強(qiáng)度。 蝸桿傳動(dòng)幾何參數(shù)設(shè)計(jì) 準(zhǔn)平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的幾何參數(shù)和尺寸計(jì)算表 ：由《機(jī)械工程手冊(cè) /傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷》（第二版） 標(biāo)準(zhǔn)選取 a=100mm ：