【正文】 則有：sca = = = MPa = MPa≤[s1] = 60 MPa 故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時，忽略單鍵槽的影響）。= N 已知低速級小齒輪的分度圓直徑為：d3 = 92 mm 則:Ft2 = = = NFr2 = Ft2tana = tan20176。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，?。篈0 = 107，得:dmin = A0 = 107 = mm 1）初步選擇滾動軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin = mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6207，其尺寸為dDT = 357217 mm，故d12 = d56 = 35 mm。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度B = 66 mm，為了可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45 = 64 mm。軸環(huán)寬度b≥，取l34 = mm。由手冊上查得6207型軸承的定位軸肩高度h = mm，因此，取d23 = 40 mm。已知低速小齒輪的輪轂寬度為B = 97 mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l23 = 95 mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知滾動軸承寬度T = 17 mm，則l12 = T+Δ+s+2 = 17+16+8+2 = 43 mml56 = T2T+s+Δ++2 = 17+8+16++2 = mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。截面B、C處的合成彎矩：M1 = = 290720 NmmM2 = = 467568 Nmm作合成彎矩圖（圖f）。5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度： 通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面B）的強(qiáng)度。根據(jù)公式（144），取a = ，則有：sca = = = MPa = 55 MPa≤[s1] = 60 MPa 故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時，忽略單鍵槽的影響）。= N 先初步估算軸的最小直徑。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KAT3，查表，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA = ，則:Tca = KAT3 = = Nm 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 43232002或手冊，選用LT10型聯(lián)軸器。 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，III軸段右端需制出一軸肩，故取IIIII段的直徑d23 = 68 mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 73 mm。 2）初步選擇滾動軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 68 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6214，其尺寸為dDT = 70mm125mm24mm，故d34 = d78 = 70 mm，取擋油環(huán)的寬度為15，則l34 = 24+15 = 39 mm 左端滾動軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。 3）取安裝齒輪處的軸段VIVII段的直徑d67 = 75 mm；齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h = (2~3)R，由軸徑d67 = 75 mm查表，得R = 2 mm，故取h = 6 mm，則軸環(huán)處的直徑d56 = 87 mm。 4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面有一定距離，取l23 = 50 mm。考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知滾動軸承的寬度T = 24 mm高速大齒輪輪轂寬度B2 = 66 mm，則l45 = B2+c+5++Δ+sl5615 = 66+12+5++16+81215 = mml78 = T+s+Δ++2 = 24+8+16++2 = mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。截面C處的合成彎矩：M = = 411693 Nmm作合成彎矩圖（圖f）。5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度： 通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)公式（144），取a = ，則有：sca = = = MPa = MPa≤[s1] = 60 MPa 故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時，忽略單鍵槽的影響）。 = 708 = 62 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:T = 39。 中間軸鍵選擇與校核1）中間軸與高速大齒輪處鍵 該處選用普通平鍵尺寸為：bhl = 12mm8mm50mm，接觸長度:l39。d[sF] = 83840120/1000 = NmT≥T2，故鍵滿足強(qiáng)度要求。 = 9012 = 78 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:T = 39。 輸出軸鍵選擇與校核1）輸出軸與低速大齒輪處的鍵 該處選用普通平鍵尺寸為：bhl = 20mm12mm80mm，接觸長度:l39。d[sF] = 126075120/1000 = 1620 NmT≥T3，故鍵滿足強(qiáng)度要求。 = 10018 = 82 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:T = 39。5 軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：Lh = 1018300 = 24000 h 輸入軸的軸承計(jì)算與校核1）初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P: 因該軸承即受軸向力也受徑向力，有課本表125查得徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y分別為：X = 1，Y = 0所以:P = XFr+YFa = 1960+0 = 960 N2）求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:C = P = 960 = 9716 N3）選擇軸承型號: 查課本表115，選擇:6207軸承，Cr = KN，由課本式113有：Lh = = = 105≥Lh所以軸承預(yù)期壽命足夠。 輸出軸的軸承計(jì)算與校核1）初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P: 因該軸承即受軸向力也受徑向力，有課本表125查得徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y分別為：X = 1，Y = 0所以:P = XFr+YFa = 1+0 = N2）求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:C = P = = 11075 N3）選擇軸承型號: 查課本表115，選擇:6214軸承，Cr = KN，由課本式113有：Lh = = = 106≥Lh所以軸承預(yù)期壽命足夠。Tca = Nm ≤ T = 2000 Nmn3 = r/min ≤ n = 2300 r/min聯(lián)軸器滿足要求，故合用。由于低速大齒輪的圓周速度v ≤ 12 m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑。 齒輪浸入油中的深度通常不宜超過一個齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。由于低速大齒輪全齒高h(yuǎn) = 9 mm ≤ 10 mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H為H = 30+10 = 40 mm 根據(jù)齒輪圓周速度查表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB 59032011），牌號為220潤滑油，粘度薦用值為177 cSt。此外，也有使用固體潤滑劑潤滑的。由于低速大齒輪圓周速度v = m/s ≤ 2 m/s，所以采用脂潤滑。滾動軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/3~2/3為宜。在本設(shè)計(jì)中選用通用鋰基潤滑脂，它適用于溫度寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的潤滑，選用牌號為ZL1的潤滑脂。對于無相對運(yùn)動的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。輸入軸與軸承蓋間v ＜ 3 m/s，輸出軸與軸承蓋間v ＜ 3 m/s，故均采用半粗羊毛氈密封圈。通過兩個星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐。 這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識等方面有重要的作用。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。參考文獻(xiàn)[1] 濮良貴、陳國定、：高等教育出版社，[2] [3] [4] (新版).北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004