【正文】 重合度系數(shù)，根據(jù) 文獻 【 1】式（ 730）計算可得 Y? = 5 05?? 1T — 轉(zhuǎn)矩，由表 51可知小齒輪 3 轉(zhuǎn)矩 T3=87155Nmm. 將以上各計算值帶入設(shè)計公式： 13 212 ()[]Fa SadFY Y YKTm z ???? = 由于齒輪的模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度，所以將計算出來的數(shù)值 按國標圓整為m=2。 小 齒輪齒頂圓直徑 小 于 160mm，所以都選擇實心結(jié)構(gòu)的齒輪。 m） 分度圓直徑（ mm） 壓力角（ 176。 根據(jù)文獻【 1】中 122式可初步估算軸的最小直徑， 33min 03PdAn? 式中： 0A — 最小直徑系數(shù)，根據(jù)文獻【 1】中表 123按 45鋼查得 A0=114 因此： mmnPAd 4 33 330mi n ???? 輸出軸的最小直徑應(yīng)該安裝聯(lián)軸器處，為了使軸直徑 ?IId 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需 第 19 頁 共 53 頁 同時選取聯(lián)軸器的型號。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬定軸上零件的裝配方案 低速軸的裝配方案如下圖 ， 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ①滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長度 mmL 601 ? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不是壓在軸的端面上，故Ⅰ Ⅱ段的長度應(yīng)比 1L 稍短一些，現(xiàn)取 mml 58~ ?ⅡⅠ 。 因軸承只受徑向力的作用， 文獻【 1】中表 101選用 6型 深溝球軸承。根據(jù)文獻【 2】表 154軸承代號 6208，其尺寸為 mmmmmmBDd 188040 ????? ，故 mmdd 40~~ ?? ⅧⅦⅣⅢ ；而 mmBl 18~ ??ⅧⅦ 。 ③取軸Ⅳ處非定位軸肩軸肩的高度 ?IVh mm ，則與齒輪配合的軸段Ⅳ Ⅴ的直徑 mmhdd ~~ ?????? ⅣⅣⅢⅤⅣ ④齒輪采用軸肩進行軸向定位，則齒輪的右端應(yīng)有一軸環(huán)，軸 環(huán) 的高度： ? ? ? ? mmmmdh ~~~ ~ ???? ⅤⅣⅤ 考慮到軸環(huán)的右端為非定位軸肩，故取 mmh 3?Ⅴ ，則 mmhdd 4932432~~ ?????? ⅤⅤⅣⅥⅤ ， 2VIh mm? 軸環(huán)的寬度應(yīng)滿足 mmhl ~ ???? ⅤⅥⅤ 取 mml 5~ ?ⅥⅤ 。 ④取軸承端蓋的總寬度為 20mm。 ⑤ 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 ?a 16mm ，圓柱體齒輪之間的距離 ?c 20mm 。根據(jù)文獻【 1】中表 41 按mmd 43~ ?ⅤⅣ 查得齒輪輪轂與軸連接的平鍵截面 mmmmhb 812 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 mmL 36? ，同時為了 保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為76Hn ；同樣，按 ?IId 查得聯(lián)軸器與軸連接的平鍵截面 mmmmhb 810 ??? ， 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 28?L mm ，半聯(lián)軸器與軸配合為 76Hk ；滾動軸承與軸的周向定位是由過 渡 配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖 ）做出軸的 計算 簡圖（ ）。 根據(jù)軸的 計算 簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖如 下圖?，F(xiàn)將計算出的截面C 處的 HM 、 VM 以及 M 的值列于下表。根據(jù)文獻【 1】中 125式查得， ? ?22caMTW ?? ?? 式中： ?ca — C截面的計算應(yīng)力（ MPa） ? — 折合系數(shù)，該低速軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，故根據(jù)文獻【 1】中 P289應(yīng)取折合系數(shù) ?? W — 抗彎截面系數(shù)（ mm3）， 按實心圓軸得 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNF NHNH 5 1 2,1 0 0 7 21 ?? NFNF NVNV 1 8 73 6 6 21 ?? ， 彎矩 M mmNM H ?? 56368 mmNM V ?? 20521 總彎矩 mmNMMM VH ?????? 5 9 9 8 72 0 5 2 15 6 3 6 8 2222 扭矩 T mmNT ?? 1549203 第 24 頁 共 53 頁 333 ????? ?? ⅤⅣⅤⅣ ddW ? ∴ ? ? ? ? MP aW TMca 22232 ?????? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻 121 查得 1[ ] 180MPa?? ? 。 精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 截面 A，Ⅱ，Ⅲ， B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面 A，Ⅱ，Ⅲ， B均無需校核。截面Ⅴ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面Ⅵ和Ⅶ顯然更不必校核。 分析截面 Ⅳ 左側(cè) 根據(jù)文獻【 1】中表 154按圓形截面查得， 抗彎截面系數(shù)： 333 6 4 0 mmdW ???? ? ⅣⅢ 抗扭截面系數(shù)： 333 mmdW T ???? ? ⅣⅢ 截面 Ⅳ左側(cè)的彎矩 M ： mmNMLLM ??????? 348145998756 截面Ⅳ上的扭矩： mmNT ?? 2976053 面上的彎曲應(yīng)力： M P aWMb 0348 14 ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： MP aWT TT 80029 76053 ???? 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?K 及 ?K ， 根據(jù) 機械設(shè)計手冊查取 。 軸按 車 削加工，查得表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ?? ， 軸未經(jīng)表面強化處理，即表面高頻淬火強化系數(shù) 1??q ，根據(jù)文獻【 1】中 219式得綜合系數(shù)， ? ? ???? ?? ? ?? KK D )( ???? ?? ? ?? KK D 又根據(jù)機械設(shè)計手冊查得應(yīng)力折算系數(shù)取 ?? ? ， ??? ， 于是，計算安全系數(shù) caS 值，根據(jù)文獻【 1】中 式 （ 126） — 式 （ 128） 則 得， 265)( 1 ??????? ? maDKS ???? ???)( a 1 ??????? ? mDKS ???? ??? 2222 ?????????? SS SSS ca S= 式中： 0, ??? mba M P a ??? MP aMP ama ??? ?? 故可知該低速軸安全。 故 得綜合系數(shù) 為 ? ? ???? ?? ? ?? KK D )( ???? ?? ? ?? KK D 所以軸在Ⅳ右側(cè)的 安全系數(shù) caS 值為 265)( 1 ??????? ? maDKS ???? ???)( a 1 ??????? ? mDKS ???? ??? 2222 ?????????? SS SSS ca S= 式中： 0, ??? mba M P a ??? MP aMP ama ??? ?? 故可知該低速軸的截面Ⅳ右側(cè)的強度也是足夠的。 第 27 頁 共 53 頁 8 軸承的壽命校核 因為軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應(yīng)力也就越大，因而在發(fā)生點蝕破壞前經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少，亦即軸承的壽命越短。 由上述 ： 大直齒輪的分度圓直徑： mm252d4 ? 大直齒輪的圓周力： NmmdTF t 362225297605222 4 34 ???? 大直齒輪的徑向力： NFF tr 85920tan 44 ?? 。 由上表 ： 軸承 1： NFFF NVNHr 10713661007 222 12 11 ????? 軸承 2： NFFF NVNHr 545187512 222 22 22 ????? 軸承的當量動載荷計算 根據(jù)文獻【 1】中表 105 查得兩個軸承的徑向動載荷系數(shù) 121XX??和軸向動載荷系數(shù)12Y0Y??。并取 ?? NPPP 1 0 4 2, m a x21 ?? 。 第 29 頁 共 53 頁 九 ．鍵聯(lián)接強度校核計算 根據(jù)文獻【 1】表 41 中可知， ? ?pp dlkT ?? ?? 2 式中： T — 傳遞的轉(zhuǎn)矩 ? ?mN? k — 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， ?kh，此處 h 為鍵的高度（ mm ） l — 鍵的工作長度（ mm ），圓頭平鍵 ??l L b ， L 為鍵的公稱長度， b 為鍵的寬度（ mm ） d — 軸的直徑（ mm ） ? ??P — 鍵 連接 的許用擠壓應(yīng)力（ MPa ），根據(jù)文獻【 1】中表 42? 中按材料為鋼鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊查得 ? ? 120P MPa? ? 。 對于鍵 mmmmmm 2878 ?? ，已知： mmdmmlmmkNT 28,28, 5 41 ????? 于是得，? ?paMPT ?? ???? ????? k102 331p ，故該鍵安全。故此減速器齒輪的潤滑應(yīng)將 齒輪浸于油池中，當齒輪傳動時，既將潤滑油帶到潤滑處，同時也將油直接甩到箱體壁上利于散熱。 低速軸軸承： m i n/ 533 rn ??????低 故軸承均應(yīng)采用脂潤滑。 滾動軸承與箱體外界用氈圈密封，與箱體內(nèi)用封油環(huán)防止減速器內(nèi)的油液飛濺到軸承內(nèi)。 111 鑄鐵減速器 箱體結(jié)構(gòu)尺寸 (mm) 名 稱 符號 箱體的尺寸關(guān)系 箱體的尺 寸取值 箱座壁厚 δ 考 +3≥ 8 10 慮到鑄造工藝，所有壁厚都不應(yīng)小于 8 箱蓋壁厚 δ1 8 箱座、箱蓋、箱座底凸緣厚度 b、 b b2 b ＝ ； b1＝ ； b2＝ 1 1 25 地腳螺栓直徑 df 350a? 16 地腳螺栓數(shù)目 n a250 n＝ 6 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 df 12 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2 （ ～ ） df 9 聯(lián)接螺栓 d2 的間距 l 150～ 200 160 軸承蓋螺釘直徑 d3 （ ～ ） df 7 視孔蓋螺釘直徑 d4 （ ～ ） df 6 定位銷直徑 d （ ～ ） d2 7 df 、 d d2 至外箱壁距離 c1 見文獻【 2】中表 61 20 df 、 d2 至凸緣邊緣距離 c2 見文獻【 2】中表 61 16 軸承旁凸臺半徑 R1 c2 16 凸臺高度 h 根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準 70 外箱壁至軸承座端面距離 l1 c1 +c2+（ 5～ 10） 42 大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離 ⊿ 1 ≥ 14 齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離 ⊿ 2 ≥ δ 10 箱座肋厚 m m≈ 9 軸承端蓋外徑 D2 凸緣式： D2＝ D+(5～ ) d3； D 為軸承 外 徑 120 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S 盡量靠近，以 M d1 和 M d3 互不干涉為準，一般取S≈ D2 120 第 32 頁 共 53 頁 視孔用于檢查傳動件工作情況，還可用來注入潤滑油。 圖 111 視孔蓋 通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)油溫升高、內(nèi)壓增大，從而引起減速器潤滑油的滲漏。 的通氣塞 ，其結(jié)構(gòu)如下圖 112所示： 圖 112 通氣塞 為了將污油排放干凈，應(yīng)在油池最低位置處設(shè)置放油孔，放油孔應(yīng)避免與其它機件相靠近，以便于放油，根據(jù)文獻【 2】表 1914中選取 M18179。 圖 113 放油螺塞 圖 114 油標 第 33 頁 共 53 頁 油標用來指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查和油面較穩(wěn)定之處。 為便于拆缷和搬運減速器，應(yīng)在箱體上設(shè)置起吊裝置。 圖 115 吊環(huán)螺釘 圖 116 吊鉤 為防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處外漏，常在箱蓋和箱座的剖分面上涂上水玻璃或密封膠，在拆缷時會因粘接 較緊而不易分開，故該減速器采用了 M8 的啟蓋螺釘，其結(jié)構(gòu)如下圖 117