【正文】 ⑥與軸上零件相配合的軸段直徑應(yīng)盡量取標(biāo)準(zhǔn)直徑系列值。 圖 44 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處局部放大圖見(jiàn)圖 45 d2d1L 6L 2L 1d4d3d5L 4d6d7L 3cX45 176。r hd 3d 4r39。hrb 33 圖 45 軸肩高度和圓角半徑 2)確定軸的軸向尺寸 階梯軸各段軸向尺寸，由軸上直接安裝的零件（如齒輪、軸承等）和相關(guān)零件 （如箱體的軸承座孔、軸承蓋等）的軸向位置和尺寸確定。確定軸向尺寸時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①保證傳動(dòng)件在軸上固定可靠 為使傳動(dòng)件在軸上的固定可靠應(yīng)使輪轂的寬度大于與之配合軸段的長(zhǎng)度，以使其他零件頂住輪轂，而不是頂在軸肩上。一般取輪轂寬度與軸段長(zhǎng)度之差△ =1~2mm。當(dāng)制造有誤差時(shí)，這種結(jié)構(gòu)不能保證零件的軸向固定及定位。 當(dāng)周向聯(lián)接用平鍵時(shí)，鍵應(yīng)較配合長(zhǎng)度稍短，并應(yīng)布置在偏向傳動(dòng)件裝入一側(cè)以便于裝配。 ②軸承的位置應(yīng)適當(dāng) 軸承的內(nèi)側(cè)至箱體壁應(yīng)留有一定的間距，其大小取決于軸承的潤(rùn)滑方式。采用脂潤(rùn)滑時(shí)，所留 間距較大，以便放擋油環(huán)，防止?jié)櫥蜑R入而帶走潤(rùn)滑脂，如圖 46a 所示；若采用油潤(rùn)滑 ，一般所留間距為 0~3mm 即可，如圖 46b 所示。擋油環(huán)結(jié)構(gòu)如圖 47。 34 2~38~120~3a)b)2~3 1~360 176。 a 脂潤(rùn)滑軸承 b 油潤(rùn)滑軸承 圖 46 軸承在箱體中的位置 圖 47 擋油環(huán) 3)校核軸、軸承和鍵 軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距可從裝配草圖上確定。傳動(dòng)件力作用線的位置可取在輪緣寬度中部，滾動(dòng)軸承支承反力作用點(diǎn)可近似認(rèn)為在軸承寬度的中部。 力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距確定后，便 可求出軸所受的彎矩和扭矩。選定1~2 個(gè)危險(xiǎn)截面，按彎扭合成的受力狀態(tài)對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算校核，如果強(qiáng)度不夠則需要修改軸的尺寸。 對(duì)滾動(dòng)軸承應(yīng)進(jìn)行壽命計(jì)算。軸承壽命可按減速器的使用壽命或檢修期計(jì)算，如不滿足使用壽命要求，則需改變軸承的型號(hào)后再進(jìn)行計(jì)算。 裝配圖設(shè)計(jì)的第二階段 這一階段的主要內(nèi)容是軸上傳動(dòng)零件及軸的支承零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承端蓋的結(jié)構(gòu)、軸承的潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)。 （ 1）傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)與所選材料、毛坯尺寸及制造方法有關(guān)。齒輪結(jié)構(gòu)的尺寸可參考教材或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，如表 41 所示。 35 表 41 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)尺寸 序號(hào) 結(jié)構(gòu)型式 結(jié)構(gòu)尺寸 １ K Ｋ≥ 2ｍ (鋼鐵 ) Ｋ≥ （鑄鐵） 2 Lb3~5D0daD2D1dnx45 176。?d1 da≤ 200mm 鍛造齒輪 D1= L=(~)d≥ b δ = (不小于 8~10mm) n= D2=(D0+D1) d1=12~20mm(da較小時(shí)可不鉆孔 ) D0=da10ｍ ３ bLCrd 1D2D0dnx 45 176。nx 45 176。daD1 da≤５ 00mm 鍛造齒輪 D1= L=(~)d≥ b δ =（ ～４） ｍ (不小于8~10mm) n= D2=(D0+D1) 36 d1=12~20mm(da較小時(shí)可不鉆孔 ) C=(~)b 模鍛 C= 自由鍛造 ４ dadbD1C??nx 4 5 176。1:20rd 1D 2D0 da≤ 500mm 平輻板鑄造齒輪 D1=（鑄鐵） D1=（鑄鋼） L=(~)d≥ b δ =~4ｍ (不小于8~10mm) n= D2=(D0+D1) d1=(D0D1) C=（ 但不小于 10mm） r≈ 5 c1:20seHH 1DadbD1Lnx 4 5 176。 ??r da≤ 400～ 1000mm b≤ 200mm 鑄造齒輪 D1=（鑄鐵） D1=（鑄鋼） L=(～ )d≥ b δ =(～ 4)ｍ (不小于 8～10mm) n= 37 C=（ 但不小于 10mm） S=b/6(但不小于 10mm) r≈ 。e=δ 。H=。H1= 2)軸承端蓋的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 軸承端蓋是用來(lái)固定軸承的位置、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力的，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式有凸緣式和嵌入式兩種，如表 42 所示： 表 42 軸承蓋的結(jié)構(gòu)及尺寸 d0d1D4De 1mb 1r5 ~ 1 01: 2 0bD2D0 螺釘聯(lián)接外裝式軸承蓋 d0=d3+1mm D0=D+ D2=D0+ e= e1≥ e ｍ由結(jié)構(gòu)決定 D4=D(10～ 15)mm D1,b1由密封尺寸確定 b=5～ 10,h=(～ 1)b b 1d1 d3HBD3H8h9D3Dse 2 m a 嵌入 式軸承端蓋 38 e2=5～ 8mm S=10～ 15mm ｍ由結(jié)構(gòu)決定 D3=D+e2， 裝有Ｏ形圈的，按Ｏ形圈外徑取 d1,b1,a 由密封尺寸確定 溝槽尺寸 ()mm O 形圈截面直徑 d2 B H+ 0 0 d3偏差值 0 0.05 0 0.06 0 0.07 凸緣式軸承端蓋的密封 性能好，調(diào)整軸承間隙方便，因此，使用較多，這種端蓋大多采用鑄鐵件，設(shè)計(jì)制造時(shí)要考慮鑄造工藝性，盡量使整個(gè)端蓋的厚度均勻。當(dāng)端蓋較寬時(shí)，為減少加工量，可對(duì)端部進(jìn)行加工，使其直徑 D’＜ D，但端蓋與箱體配合段必須有足夠的長(zhǎng)度 L，否則擰緊螺釘時(shí) 39 容易使端蓋歪斜，一般取 L=(~)D，如圖 48 所示。 LD39。 D 圖 48 凸緣高度 嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能差、調(diào)整間隙不方便，只適用于深溝球軸承（不用調(diào)整間隙）。 3)滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封 脂潤(rùn)滑 當(dāng)浸油齒輪圓周速度 v＜ 2m/s,軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速乘積 dn≤ 2105mm﹒ r/min 時(shí)，宜采用脂潤(rùn)滑。為防止箱體內(nèi)的油浸入軸承與潤(rùn)滑脂混合，防止?jié)櫥魇?，?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，如圖所示。潤(rùn)滑脂的裝油量不應(yīng)超過(guò)軸承空間的 1/3~1/2。 油潤(rùn)滑 當(dāng)浸油齒輪的圓周速度 v≥ 2m/s,軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速乘積 dn＞ 2 105mm﹒ r/min 時(shí)，宜采用油潤(rùn)滑。傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)帶起潤(rùn)滑油直接濺入軸承內(nèi)，或先濺到箱壁上，順著內(nèi)壁流入箱體的油槽中，再沿油槽流入軸承內(nèi)。此時(shí)端蓋端部必須開(kāi)槽，并將端蓋端部的直徑取小些，以免 油路堵塞，如圖 49 所示。當(dāng)傳動(dòng)件直徑較小，應(yīng)在軸承前裝置擋油板，如圖 410所示。 40 a)b) 圖 49 油槽結(jié)構(gòu) 圖 410 擋油板 軸伸端密封方式有接觸式和非接觸式兩種。氈圈密封是接觸式密封中壽命較低，密封效果較差的一種，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，適用于脂潤(rùn)滑軸承中，如圖 411 a）所示；油溝密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但不夠可靠，適用于脂潤(rùn)滑的軸承中，如圖 411b）所示；若要求更高的密封性能，宜采用迷宮式密封，利用其間充滿 的潤(rùn)滑脂來(lái)達(dá)到密封效果，可用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑，如圖 411c)所示，迷宮式密封的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和裝配要求較高。 a)氈圈密封 b)油溝密封 c)迷宮密封 圖 411 軸承的密封方式 裝配圖設(shè)計(jì)的第三階段 41 這一階段的主要內(nèi)容是進(jìn)行減速器箱體和附件的設(shè)計(jì)： （ 1）箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，要保證箱體有足夠的剛度、可靠的密封性和良好的工藝性。如果是剖分式箱體結(jié)構(gòu)還要保證它的聯(lián)接剛度。 為保證剛度 要求，應(yīng)使軸承座有足夠的壁厚，并在軸承座上加支承肋，箱體加肋的形式有兩種，即外肋和內(nèi)肋，內(nèi)肋具有剛度大、外表光滑美觀等優(yōu)點(diǎn)，但內(nèi)壁阻礙潤(rùn)滑油流動(dòng)、工藝復(fù)雜；當(dāng)軸承座伸到箱體內(nèi)部時(shí)常加內(nèi) 肋，如圖 412 所示。 A A B B a) 外肋形式 b) 內(nèi)肋形式 圖 412 提高軸承座剛度的箱體結(jié)構(gòu) 為提高軸承座處的聯(lián)接剛度，座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓的距離應(yīng)盡量縮短，但又不能與端 蓋螺釘孔干涉。同時(shí)，軸承座附近還應(yīng)做出凸臺(tái)，凸臺(tái)高度要保證安裝時(shí)有足夠的板手空間，凸臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖 413 所示。另外箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣應(yīng)取厚些，箱座底凸緣的寬度應(yīng)超過(guò)箱體內(nèi)壁，如圖 414所 42 示。 a) 正確 b) 不好 圖 413 凸臺(tái)結(jié)構(gòu) 圖 414 箱體底座凸緣 箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)便于潤(rùn)滑和密封。為保證其密封性且便于傳動(dòng)件的潤(rùn)滑和散熱，箱體剖分面處幾何精 度和粗糙度應(yīng)有一定要求，重要的表面要刮研，箱座凸緣上表面需要銑出回油溝。 箱體工藝性的好壞，直接影響箱體制造質(zhì)量、成本及檢修維護(hù)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意： 1）鑄造工藝性 應(yīng)力求形狀簡(jiǎn)單，壁厚均勻，過(guò)渡平緩，鑄件表面沿拔模方向應(yīng)有斜度，一般為 1： 10~1： 20。 2）機(jī)械加工工藝性 應(yīng)盡可能減少機(jī)械加工面積，嚴(yán)格區(qū)分加工表面與非加工表面，還應(yīng)考慮機(jī)械加工時(shí)走刀不要相互干涉。 （ 2）附件設(shè)計(jì) 1）窺視孔及蓋 43 窺視孔用來(lái)檢查傳動(dòng)件的嚙合情況，齒側(cè)間隙接觸斑點(diǎn)及潤(rùn)滑情況等。箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油也由此孔注入，為減少油內(nèi) 的雜質(zhì)注入箱內(nèi)，可在窺視孔口處裝一過(guò)濾網(wǎng)。 窺視孔通常開(kāi)在箱體頂部，且要能看到嚙合位置。其大小視減速器的大小而定，但至少應(yīng)能將手伸入箱內(nèi)進(jìn)行檢查操作?？咨弦猩w板，用鋼板或鑄鐵制成，用 M8~M12 螺釘堅(jiān)固。中小型窺視孔及蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸，見(jiàn)表 43。 表 43 窺視孔及蓋板 A B A1 B1 A2 B2 h R 螺釘 d L 個(gè)數(shù) AB B1B2A 1RALdA 1A 2 44 115 160 210 260 360 460 90 135 160 210 260 360 75 100 150 200 300 400 50 75 100 150 200 300 95 130 180 230 330 430 70 105 130 180 230 330 3 3 3 4 4 6 10 15 15 20 25 30 M8 M10 M10 M12 M12 M12 15 20 20 25 25 25 4 4 6 8 8 8 2）通氣器 通氣器多裝在箱蓋頂部或窺視孔蓋上，其作用是將工作時(shí)箱內(nèi)熱漲氣體及時(shí)排出，其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表 44。 表 44 通氣器 通氣器 1 d D D1 S L L a d1 M10?1 13 10 16 8 2 3 M12?5 18 14 19 10 2 4 M16? 22 17 23 12 2 5 M20? 30 22 28 15 4 6 M22? 32 22 29 15 4 7 M27? 38 27 34 18 4 8 M30?30 42 32 36 18 4 8 M33?2 45 32 38 20 4 8 M36?3 50 36 46 25 5 8 dD 1DLad1 45 通氣器 2