【正文】 勞強度。 8）計算中心距 mmmzza n os2 4)5720(c os2 )( 2432 ??? ????? ? 將中心距圓整為 mma 1592 ? 9）按圓整后的中心距修正螺旋角 4242141592 4)5720(a r c c o s2)(a r c c o s 432?????? ?????amzz n? 因 ? 值改變不多，故參數 ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 （ 4）大齒輪結構設計 因為齒輪齒頂圓直徑大于 160mm，而又小于 500mm，故以選用腹板式結構為宜。 mmdD a 218282462140 ?????? ， mmBC ????? mmD 974 ? (由后面軸設計得 )，故 mmDD 43 ???? mmDDD )155218(2/)( 301 ????? ，mmDDD 22)1 5 52 1 8()( 302 ????? 具體參照大齒輪零件草圖 (見下圖 )。 mmd 23480/ 3m in ?? 。則取 mmdI 25? 。 mmd 1 6 2 9/ 1 5 3m in ?? 。則取 mmd 39?? 。 mmd 2 7 ?? 。則取 mmd 55min3 ? 。 查《機械設計課程設計手冊》 P101，取 LT10 彈性套柱銷聯(lián)軸器，其額定轉矩2021N 1）傳動零件中心線、輪廓線及箱體內壁線的確定 二級圓柱斜齒輪減速器 A=4a, B=2a, C=2a 高速級 mmA 6001 ? mmB 3001 ? mmC 3001 ? 低速級 mmA 6002 ? mmB 3002 ? mmC 3002 ? ： 為避免齒輪與箱體內壁干涉，齒輪與箱體的內壁應留有一定的距離，大齒輪齒頂圓與箱體內壁距離 1? （ ? ?? ），取箱體壁厚 mm8?? ，則 mm101 ?? ，小齒輪端面與箱體內壁 2? （ ???2 ），取 mm102 ?? ，兩級齒輪端面間距 c 要大于 2m(m 為齒輪的模數 )，并不大于 8mm，則取 mmc 8? ，對于箱體底部的內壁位置，由于考慮齒輪潤滑及冷卻需要一定的裝油量，并使油中臟物能沉淀，箱體底部內壁與最大齒輪頂圓的距離 0b 應大于 8mm，并應不大于 30mm。 1C 及 2C 為扳手空間所決定的的尺寸， ? 為箱體壁厚。 24 （ 1）擬定軸的裝配方案： （ 2）軸上零件的定位的各段長度，直徑，及定位（見下圖，從左到右每個軸端面分別標記 1,2,3,4,5,6） 中間軸 ： 因最小軸徑處裝軸承，且由初估最小軸徑 mmd 39?? 選用滾動軸承，因軸承同時承受有徑向力和軸向力且受力不大，故選用系列角接觸球軸承。選取標準精度約為 03，尺寸系列7308AC。則 mml 7627821 ???? 。由初估 mmd 3343 ?? 。選取標準精度約為 03，尺寸系列7307AC。 3）因內壁線的距離 mml 172? ，齒輪的寬度 B=59mm，即 mml 5965 ?? ，及齒輪端面與箱體內壁 2? （ ? ?? ），取 mm102 ?? ，則 mml 931059101 7 254 ?????? ，又 mmh ??? ，則 mmd 4163554 ???? 。參考 d34=85mm。選取標準精度約為 03，尺寸系列 7317AC。 半聯(lián)軸器、齒輪、帶輪與軸采用平鍵連接，即過盈配合。滾動軸承采用軸肩及擋油環(huán)定位。因此求得作為外伸梁的軸的支承跨距為 175mm,外伸長度為 ，令 A 為帶輪， B， D 為軸承支點， C 為齒輪作用點，則有 BD=175mm， DC=41mm，則 水平面上的支反力： 0121 ??? tNHNH FFF 011 ???? CDFBDF tNH 解得： NFNH ? , NFNH ? 垂直面上的支反力： 0121 ??? rNVNV FFF 02/11 ?????? DFCDFBDF arNV ， (其中 D 為齒輪分度圓直徑 mmd 541 ? ) 28 解得： NFNV ? , NFNV ? ⑶ 求彎矩，繪制彎矩圖（如下圖） mmNFM r ????? 3 3 8 4175/)41134( 11 mmNFM t ????? 8 8 3 4175/)41134( 12 29 ⑷ 合成彎矩： mmNMMM ???? ⑸ 求扭矩： mmNdFMT te ????? .7 6 4 0 0)2/( 11 ⑹ 按彎扭合成應力校核軸的強度 由下面的彎矩圖及高速軸的機構得： 安裝軸承段剖面的合成彎矩最大，而直徑較小，故軸承段剖面為危險截面。查表得： [ 1?? ]=60MPa 因為 ][ 1?? ??ca ，所以其強度足夠。 2） 截面 I 右側 抗彎截面系數： 333 2 8 mmdW ???? 抗扭截面系數： 333 8 5 7 mmdW T ???? 截面 I 左側的彎矩： mmNM ?? 截面 I上的扭矩： mmNT ?? 76400 截面上的彎曲應力： M P aWMb ??? 截面上的扭轉切應力： MP aWTTT ??? 軸的材料為 45 鋼，調質處理。 31 七 、軸承的選擇與計算 ： 7307AC 角接觸球軸承 ○ 1 兩 個 軸 承 分 別 受 到 的 總 的 徑 向 力 為 ： NFFF NVNHr 12 11 ??? ，NFFF NVNHr 2 7 72 22 22 ??? 查課本表 137以及設計手冊 p78 表 66可知： NCe r 32800, ?? 已知 NFae ? ，則 ○ 2 軸承內部軸向力： NFF rd 11 ?? NFF rd 5 4 22 ?? ，因為 NFNFF ddae 2 7 6 12 ???? ，則： NFFF daea 2 7 621 ??? NFF da 5 4 822 ?? ○ 3 計算當量動載荷： eFFra ?? ，故查課本 p321 表 135得： , 11 ?? YX eFFra ?? ，故查課本 p321 表 135得： 0,1 22 ?? YX 查課本 p321 表 136可知： 1?pf 軸承 1： NFYFXfP arp 2 8 9)( 11111 ??? 軸承 2： NFYFXfP arp )( 22222 ??? ○ 4 校核壽命： 因 21 PP? ，故僅需要校核軸承 1。 NPP ?? 。 八 、鍵的計算校核 高速軸上的鍵 帶輪處： 7870 ????? hbL 軸徑 mmd 251 ? ， mNT ?? ， mmbLl 62??? MP aMP ahld T pp 110][ 1 11 ???????? ?? 滿足強度要求。考慮到減速器的工作載荷不是太大，故潤滑油選用中負荷工業(yè)齒輪油（ GB5903—— 1986），牌號選 68 號。軸承的潤滑脂選用合成鋰基潤滑脂（ SY1413—— 1980）。由于軸承選用了脂潤滑，故要防止齒輪的潤滑油進入軸承將潤滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑櫥臀廴尽? 十 、減速器 的設計及 附件 ：由于受集體內壁間距的限制，窺視孔的大小選擇為長 90mm，寬60mm。蓋板周圍分布 6 個 M6 16 的全螺紋螺栓。考慮到濺油量不大，故選用石棉橡膠紙材質的紙封油圈即可。 ：為防止由于機體密封而引起的機體內氣壓增大，導致潤滑油從縫隙及密封處向外滲漏，使密封失靈。由于減速器工作在情節(jié)的室內環(huán)境中，故選用結構簡單的通氣螺塞即可，其規(guī)格為 M22 。為了能達到迅速放油地效果，選擇放油螺塞規(guī)格為 M20 。 ：為了能隨時監(jiān)測油池中的油面高度， 以確定齒輪是否處于正常的潤滑狀態(tài)，故需設置油面指示器。 ：為了方便裝拆與搬運，在機蓋上設置吊耳，在機座上設置吊鉤。考慮到起吊用的鋼絲直徑，吊耳和吊鉤的直徑都取 20mm。定位銷采用圓錐銷，安置在機體縱向兩側的聯(lián)接凸緣得結合面上，呈非對稱布置。 ： 在機蓋與機座聯(lián)接凸緣的結合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。為了便于拆下機蓋，在機蓋地凸緣上設置一個起蓋螺栓。其中螺紋長度為 16mm，在端部有一個 6mm 長的圓柱。材料選為 HT150。 名稱 代號 尺寸 /mm 高速級中心距 1a 127 低速級中心距 2a 159 箱座壁厚 ? 8 箱蓋壁厚 1? 8 地腳螺栓直徑 fd 18mm， M20 地腳螺栓數目 n 4 地腳螺栓通孔直徑 ?d 22 地腳螺栓沉頭孔直徑 0D 26 箱座凸緣厚度 b 12 箱蓋凸緣厚度 1b 12 箱座底凸緣 B 50 箱座底凸緣厚度 2b 20 34 軸承旁連接螺栓直徑 1d 15mm， M16 箱座與箱蓋連接螺栓直徑 2d 12mm， M12 連接螺栓的間距 l 150~200 軸承蓋螺釘直徑 3d M10 視孔蓋螺釘直徑 4d M8 定位銷直徑 d 10mm 軸承旁凸臺半徑 1R 20 凸臺高度 h 結構確定 外箱壁至軸承座端面距離 1l 52 大齒輪齒頂圓與內箱壁的距離 1? 10 齒輪端面與內箱壁的距離 2? 10 箱蓋肋板厚度 1m 7 箱座肋板厚度 m 7 軸承蓋外徑 2D 由軸承確定 軸承旁連接螺栓距離 S 2DS? 十一 、 參考資料 機械設計課程設計 第四版 吳宗澤 高等教育出版社 2021 機械設計 . 第八版 . 濮良貴，紀名剛 . 高等教育出版社， 2021 機械原理 . 第七版 . 孫桓，陳作模，葛文杰 . 高等教育出版社， 2021