【正文】 右端軸承采用軸肩進 行軸向定位，由課程設計手冊查 軸承軸肩的高度 h= mm，取 dⅣ Ⅴ =35 mm。 ?Ⅱ Ⅲ 段的右端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位 ， 防止小齒輪的 油甩出。 第 Ⅱ 根軸上有兩個齒輪 ， 其中大齒輪齒寬為 60 mm， 小齒輪齒寬 115 mm，取 lⅥ Ⅶ =6 mm， 則可計算： +l B S a?Ⅶ VIII +6=（ 16+8+166） mm=34 mm， 165 mml ?IVV 。 3）確定軸上圓角和倒角尺寸 15 取軸端倒角為 45??， 其他 各處的倒圓角 為 R=3。 根據(jù) 表 中的取值，且 ? ≈（式中的彎曲應力為脈動循環(huán)變應力。 由 221ca ()MTW ?? ?? （ 28） 計算軸的應力 22 221ca 3() 1 1 5 8 3 8 . 9 6 ( 0 . 6 7 4 7 3 0 ) 2 8 . 9 7 M Pa0 . 1 3 5 m mMT W ?? ? ??? ? ?? 前已選定軸的材料為 45 號鋼，由 軸常用材料性能表 查得 [σ1]=60 MPa， 因此σca[σ1]。 中間軸的設計 （ 1） 由前計算列出 Ⅱ 軸上各數(shù)據(jù) 表 25 Ⅱ 軸設計參數(shù) 功率 /KW 轉(zhuǎn)矩 / N （ 2） 初步確定軸的直徑 先由 參考文獻 6 表 2101 選取軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào)質(zhì)處理 ， 根據(jù) 參考文獻 6表 2103 初步估算軸的最小直徑 ， 取 112?oA 。如圖所示 圖 24 Ⅱ 軸設計方案 2） 根 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ： 因軸承受有徑向力的作用 ， 故選用單列角接觸球軸承 。 其尺寸為 dDB=40 mm80 mm18 mm，故取 dd?Ⅰ Ⅱ Ⅴ Ⅵ =40 mm。 已知齒輪的寬度為 115 mm， 為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪 ， 此軸段應略短于輪轂寬度 ， 故取 111 mml ?Ⅱ Ⅲ 。 因齒輪之間應相距一定距離，取 25 mml ?Ⅲ Ⅳ 。 考慮右端齒輪與 I 軸齒輪嚙合，取 39。+l B S a?Ⅴ Ⅵ + + ( 6 0 5 6 )=(18+8+18+4) mm=48 mm。 3） 確定軸 上 圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 45??， 其他各處的倒圓角為 R=3。 mm 轉(zhuǎn)速（ r/min） 直徑 / mm 壓力角 998660 360 20176。 由 參考文獻 6（ 式 2102） 有： 333m i n37 .0 01 1 2 5 2 .7 7 m m6 6 .9 4o PdA n? ? ? ? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 ⅡⅠ ?d ，取 56 mmd ? ?Ⅰ Ⅱ （ 3） 軸結(jié)果的設計 1） 擬 定軸上零件的傳動方案。 ： 因軸承受有徑向力的作用 ， 故選用單列角接觸球軸承參照工作要求并根據(jù) 60 mmd ? ?Ⅱ Ⅲ ， 初步選取單列角接觸球軸承 7213AC 型 ， 尺寸為 dDB=65 mm120 mm23 mm，故取 dⅢ Ⅳ =65 mm， lⅢ Ⅳ =23 mm。 69 mmd ?Ⅴ Ⅵ ， 齒輪的右端采用套筒定位。 左端采用軸肩單位， h， 則 h=5, 79 mmV VId ? ? 。 37 mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構設計而定 )。 f. l?Ⅱ Ⅲ 段的右端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位 ， 防止小齒輪的油甩出。 第 Ⅱ 根軸上有兩個齒輪 ， 其中大齒輪齒寬為 115 mm，小齒輪齒寬為 60 mm，則可計算：97 mml ?IVV ， 51 mml ?Ⅶ VIII 。 3）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 1 45??， 其他各處的倒圓角為 R=3。滾動軸承與軸的周向定 位 由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 k6。由于齒輪的材料為調(diào)質(zhì)鋼， 其許用擠壓應力 [ p3? ]=100 MPa， 故 聯(lián)接的許用擠壓應力 [ p? ]=[ p3? ]=100 MPa。 中間軸上鍵的選擇及校核 （ 1）齒輪與軸的定位用平鍵連接，按其直徑為 50 mm，查 GB10961979 得平鍵截面 bh=14 mm9 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長分別為 100 mm、 50 mm，同時為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 76Hk ， 滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 k6。由于齒輪的材料為調(diào)質(zhì)鋼，故其許用擠壓應力[ p3? ]=100 MPa，因而聯(lián)接的許用擠壓應力取為 [ p? ]=[ p3? ]=100 MPa。 基于 Pro/E 的二級圓柱齒輪減速器設計造型 20 輸出軸上鍵的選擇及校核 （ 1）半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接，查 GB10961979 查得平鍵截面bh=16 mm10 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 63 mm；齒輪與軸的定位用平鍵截面 bh=20 mm12 mm，長為 90 mm。 （ 2） 鍵的長度為輪轂上 1l =Lb=9020=70mm，聯(lián)軸器上 2l =Lb=8016=64mm，由 參考文獻 6 表 252，根據(jù)靜聯(lián)接及軸和鍵的材料均為碳素鋼，故兩者的許用擠壓應力都為 [ p1? ]=[ p2? ]=100 MPa。 由 式 （ 2－ 9） 得： 輪轂上p1 4Tdhl? ??4 9 9 8 6 6 0 6 8 .9 2 M Pa6 9 1 2 7 0? ???＜ [ p? ] 聯(lián)軸器上p2 4Tdhl? ??4 9 9 8 6 6 0 9 1 .4 6 M Pa5 6 1 0 6 4? ???＜ [ p? ] 故鍵聯(lián)接的強度足夠 [6]。 （ 1）在機體 外增加加強筋，外輪廓為長方形，增強 軸承座 的 剛度 。 （ 3） 為保證機蓋 與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗糙度為 ? 。機體外型簡單，拔模方便 。 視孔有蓋板， 并用墊片加強密封 ，緊固 螺栓選用 M6。 放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工 成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 （ 4）通氣孔： 由于減速器運 轉(zhuǎn) 期間 ，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的 視孔蓋上安裝通氣器，以保證箱體內(nèi) 壓力平衡 。 （ 6）定位銷： 為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓 錐 定位銷，以提高定位精度 。 箱體尺寸表 減速器機體結(jié)構尺寸參照 參考文獻 5 表 27 如下： 表 27 箱體 結(jié)構尺寸參照 表 名稱 符號 計算公式 結(jié)果 箱座壁厚 0. 02 5 3 8a? ? ? ? ??? a? 箱蓋壁厚 1? ??? a? 8 箱蓋凸緣厚度 1b 11 ??b 12 箱座凸緣厚 度 b ??b 箱座底凸緣厚度 2b ? ?b 22 地腳螺釘直徑 fd f 12da?? M20 地腳螺釘數(shù)目 n a ≤250時， n=4 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d ? M20 機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑 2d 2d =（ ~） fd M12 軸承端蓋螺釘直徑 3d 3d =（ ~） fd M12 基于 Pro/E 的二級圓柱齒輪減速器設計造型 22 視孔蓋螺釘直徑 4d 4d =（ ~） fd M10 fd ， 1d ， 2d 至外機壁距離 1C 根據(jù) 1d 位置及軸承座 外徑確定 34 22 18 定位銷直徑 d d =（ ~） 2d 10 外機壁至軸承座 端面距離 1l 1l = 1C + 2C +（ 8~12） 50 大齒輪頂圓 與內(nèi)機壁距離 1? 1? ? 8 齒輪端面與內(nèi)機壁 距離 2? 2? ? 8 機蓋，機座肋厚 mm1 ?? 11??mm ?1m 7 ?m 8 軸承端蓋外徑 2D DD?2 +（ 5~） 3d 115（ 1 軸） 128（ 2 軸） 160（ 3 軸） 軸承端蓋凸緣厚度 t （ 1~） 3d 12 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 S 2DS? 115（ 1 軸） 128（ 2 軸） 160（ 3 軸） 潤滑密封設計 對于二級圓柱齒輪減速器， 因為傳動裝置屬于輕型的，且 轉(zhuǎn) 速較低，其 圓周速度 小于 m/s， 所以采用 浸油 潤滑，箱體內(nèi)選用 SH035792 中的 50 號潤滑，裝至規(guī)定高度 。 （ 2）大齒輪在油池中的浸油深度為一個齒高，但不應小于 10 mm?？紤]到使用 中的油不斷蒸發(fā)、損耗以及攪油損失等因素，還應確定最高油面， 一般不大于傳動件半徑的 1/3，即 h==54 mm。 密封性 是 為了 保證機蓋與機座聯(lián)接處 的 充足 密封，聯(lián)接凸緣應有 足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，而且 凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，并 均勻 布置，保證 接觸 面處的密封性 [1115]。 軸承的主要造型過程 通過旋轉(zhuǎn)特征、草繪出旋轉(zhuǎn)截面完 成對外圈的創(chuàng)建的造型。然后進行軸承的組裝：通過新建組件、插入零件等命令完成對各個軸承的的造型。 軸承端蓋的主要造型過程 軸承端蓋選用凸緣式 ， 通過旋轉(zhuǎn) 特征 、拉伸切剪材料特征、倒圓角 特征 等 工具 完成對六個軸承端蓋的造型。其三維造型如下： 圖 31 上箱體的三維造型 下箱體的主要造型過程 通過使用拉伸特征、切割特征、孔特征、倒角特征、圓角特征、筋特征等工具完成 下箱體的造型。 圖 33 下箱體的裝配 通過對齊、匹配等命令分別裝入上箱體、定位銷、箱蓋與箱座連接螺栓、軸承旁連接螺栓以及各個軸上 對應的軸承端蓋 [16]?；仡欉@兩個月的學習生活，總結(jié)如下： 通過認真 分析 設計要求 ，開始著手對零部件進 行設計計算，主要是各級傳動齒輪、軸、軸承、鍵、箱體等的設計計算，并且 對齒輪， 軸，鍵等一些重要零件的強度進行了校核。 通過認真反思， 也認識到 其中的 不足之處，例如軸與齒輪之間的公差配合、上箱體的視孔蓋布置、 吊鉤吊環(huán) 的 布置 等問題都需要得到進一步解決。 基于 Pro/E 的二級圓柱齒輪減速器 設計造型 28 參考文獻 [1] 張德珍 ． 基于特征造型的三位圓柱齒輪減速器參數(shù)設計系統(tǒng) [D]．青島：山東科技大學 ，2020： 37. 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