【正文】 b 55,295,590 1 ??? ???? 2 估算軸的最小直徑。 輸出端與聯(lián)軸器相配合的軸段軸徑最小，查表取 C=110,則 mmCd nP 10 3 ???? 軸上有一個鍵槽，直徑增大 3%，查表得，取 mmd 60min ? 3 計算齒輪受力。 齒輪分度圓直徑為 d’=,轉(zhuǎn)矩為 圓周力為 NF dTt 39。2 ???? ? 徑向力為 NF ntFr 8 4 o s 20t a n7 2 0 0c o st a n ??? ? ? ??? 軸向力為 NFF ta 9 8 a n7 2 0 0t a n ???? ?? 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 20 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 ①減速器的從動軸。 1）軸上零件的裝配和定位方位的方案的確定。 為便于軸上零件的裝配，將軸制成階梯形 。齒輪、左側(cè)軸承、聯(lián)軸器從左側(cè)裝入；定位方式依次為：軸肩、套筒、軸肩；另一軸承從右側(cè)裝入，采用軸肩定位。各件的固定方式為：齒輪右側(cè)用軸肩，左側(cè)用套筒；左側(cè)軸承右側(cè)用套筒，左側(cè)用軸承蓋。 2）確定軸上的各段直徑。 從左到右，第一段與聯(lián)軸器配合，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器的規(guī)格為 LT10，孔徑為 65mm，孔長 mmB 1071 ? ，所以確定 mmd 651 ? ； mmhd 727652652 ????? ；要符合軸承內(nèi)經(jīng)標準系列，選用深溝球軸承，代號 6015 ， 故 mmd 753 ? ； mmd 774 ? ；mmd 858775 ??? 3）確定軸的各段長度。 與傳動零件相配合的軸段長度應(yīng)比傳動零件的輪轂寬度略小 2mm 左右，mmL 1 0 521 0 71 ??? ；第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離為 10~15mm，取mmL 502 ? 。其余各段軸長與箱體的設(shè)計有關(guān)，可由齒輪開始向兩端逐步確定。齒輪端面與箱壁的距離取 10~15；軸承端面與箱體的內(nèi)壁的距離 與軸承的潤滑有關(guān)，軸承寬為 20，mmL 37203143 ???? ， mmL 824? ， mmLmmL 27,10 65 ?? 5 軸的強度校核 1）計算支座反力 水平面支座反力： 0651 5 1 2 ????? arH FFFM ? 得： NFH 2065?? 垂直面支座反力： NFF tFvv 3600221 ??? 2）水平面彎矩、垂直面彎矩及合成彎矩。 水平面彎矩為 H165F?左HbM H2Hb 65FM ?右 垂直面彎矩為 N23400036006565FM v1vb ???? 合成彎矩為： 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 21 2Hb2vb MM ）（）（ 左左 ??bM 22vb MM ）（）（ 右右 bbM ?? 3）危險截面的當量彎矩為 22 T(M ）（）左 ??? be M 4）校核危險截面的直徑 ? ? mmd eM 453 1 ?? ?? 增大 3%為 ，因結(jié)構(gòu)設(shè)計時的軸徑為 60，故滿足長度條件。 6 繪制軸的零件工作圖。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 22 ②減速器的主動軸：因尺寸需要，齒輪和軸的尺寸相 近，將軸與齒輪做成一個整體。 1）確定軸上的各段直徑。 估算軸的最小直徑，輸入端與帶輪相配合的軸段軸徑最小，查表取 C=110,則mmCd nP 1 0 3 280 ???? ，所以確定 mmd 1601 ? ； mmd 672 ? ； d3 要符合軸承內(nèi)經(jīng)標準系列，選用深溝球軸承，代號 6015，故 mmd 703 ? ； mmd 724 ? ； mmd 705 ? . 2）確定軸的 各段長度。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 23 與傳動零件相配合的軸段長度應(yīng)比傳動零件的輪轂寬度略小 2mm 左右，第一段與帶輪配合，帶輪的根數(shù)為 6 根，帶輪的厚度 mmefl 1 2 ??????? ，所以確定 mml 120? ； mmL 11821201 ??? ；第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離為10~15mm，取 mmL 502 ? 。其余各段軸長與箱體的設(shè)計有關(guān)，可由齒輪開始向兩端逐步確定。齒輪端面與箱壁的距離取 10~15；軸承端面與箱體的內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑 有關(guān)，軸承寬為 20， mmL 353 ? ， mmL 884? ， mmL 355 ? . 3 繪制主動軸的零件工作圖。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 24 滾動軸承的型號選擇 滾動軸承的型號選擇包括軸承類型的選擇、軸承尺寸及精度等級的選擇。 軸承類型的選擇 選擇軸承類型的主要依據(jù)是軸承的收載情況、轉(zhuǎn)速大小以及安裝、拆卸要求等。選擇時可從以下方面考慮： 1） 載荷的性質(zhì)、大小和方向 受沖擊載荷時宜選擇滾子軸承，反之選用球軸承。載荷的時宜選用滾子軸 承，只受徑向載荷時宜選用深溝球軸承，只受軸向力宜選用推力軸承。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 25 2） 轉(zhuǎn)速的高低 轉(zhuǎn)速高時宜選用球軸承，反之則選用滾子軸承。 3） 調(diào)心性能要求 對于兩軸承孔的跨距較大，或軸受載后彎曲變形較大等情況，為使軸正常運轉(zhuǎn)，宜選用調(diào)心軸承。 4） 拆裝要求 對于需要經(jīng)常拆卸或裝拆困難的軸承，宜選用內(nèi)外圈可分離結(jié)構(gòu)的軸承。 綜上所述，我們選擇的是深溝球軸承。 軸承尺寸的選擇 同一類型同一內(nèi)經(jīng)的軸承，隨其外徑和寬度尺寸的不同，其承載能力也不同。選擇軸承尺寸時，要計算承載能力，按承載能力確定軸承尺寸。 軸承精 度等級的選擇 普通減速器中，一般采用 0 級精度的軸承。 根據(jù)以上所述，我們選擇深溝球軸承，代號 6014， d=70mm,D=110mm,B=20 和代號 6015,b=75mm,D=115mm,B=20mm. 鍵的類型和型號選擇 鍵是標準件，設(shè)計時先根據(jù)工作要求選擇鍵的類型，減速器中大多采用普通平鍵聯(lián)接。再根據(jù)軸徑選擇鍵的尺寸。鍵的尺寸有鍵寬、鍵高和鍵長。鍵寬和鍵高根據(jù)所在軸段的軸徑選擇。件長根據(jù)被聯(lián)接的輪轂寬度選擇，通常鍵長比輪轂寬度小 510mm，并取標準長度 系列我們選擇的鍵是三個，各個鍵的尺寸為 b=18,h=11,L=55。b=18,h=11,L=55。b=22,h=14,L=70. 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 26 第四章 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速器結(jié)構(gòu) 減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而不同，但其基本結(jié)構(gòu)都是由通用零部件、箱體及附件組成。 1 通用零部件 （ 1）傳動件 減速箱外傳動件有鏈輪、帶輪等；箱內(nèi)傳動件有圓柱齒輪、錐齒等，傳動件決定減速器的技術(shù)特性。 （ 2）軸 傳動件裝在軸上以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動和傳遞功率，減速器普遍采用階梯軸，傳動件和軸多以平鍵聯(lián)接。 （ 3）軸承 軸承是支 撐軸的部件，在減速器中廣泛采用滾動軸承。 （ 4）密封裝置 在輸入輸出軸外伸處，為防止灰塵、水氣及其他雜質(zhì)侵入軸承，需在軸承蓋孔中設(shè)置密封裝置。 2 箱體 減速器箱體是用以支持和固定軸系零件，保證傳動件的嚙合精度、良好潤滑及密封的重要零件。 3 附件 為了使減速器具備較完善的性能，在減速箱上常需設(shè)置某些裝置或零件，這些統(tǒng)稱為附件。主要包括窺視孔、通氣器、油標、定位銷、軸承端蓋等。 箱體的結(jié)構(gòu)形式 1 箱體的分類 按毛坯制造方法不同，箱體可分為鑄造箱體與焊接箱體；按剖分與否可分為 剖分式箱體和整體式箱體；按外形結(jié)構(gòu)不同可分為平板式箱體和凸出式箱體 。 2 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的問題 （ 1） 箱體要具有足夠的剛度 為了避免箱體在加工和工作過程中產(chǎn)生不允許的變形，從而引起軸承座中心線歪斜，傳動產(chǎn)生偏載，影響減速器正常工作。因此，設(shè)計時要注意以下幾點： 1）． 合理確定箱體的尺寸與形狀 箱體的尺寸直接影響它的剛度。首先要確定合理的箱座壁厚 δ。在相同壁厚情況下，增加箱體底面積及箱體輪廓尺寸，可以增大抗彎扭的 慣性 力，有利于提高箱體 的整體剛性。如圖 42 所示為兩種不同輪廓尺寸的箱體，其剛 性不同。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 27 （ a） 箱體輪廓尺寸較小，剛性較小 （ b）箱體輪廓尺寸較大，剛性較大 圖 42 增大箱體輪廓尺寸以提高剛性 2） ．軸承座應(yīng)有足夠的壁厚 當軸承座孔采用凸緣式軸承蓋時，由于安裝軸承蓋螺釘?shù)男枰?，所確定的軸承座壁厚已具有足夠的剛度。使用嵌入式軸承蓋的軸承座時，一般應(yīng)取與使用凸緣式軸承蓋時相同的厚度。 3） ．合理設(shè)計肋板 在箱體的受載集中處設(shè)置肋板，可以明顯提高局部剛度。一般減速器采用平壁式箱體加外肋板箱體結(jié)構(gòu)，見圖 43a。大型減速器也可以采用凸壁式箱體結(jié)構(gòu)，它相當于雙內(nèi)肋板，見 圖 43b，其剛度大，外形整齊，但制造較復(fù)雜。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 28 （ a） 平板式箱體加外肋 （ b） 凸壁式箱體 圖 43 合理設(shè)計肋板 4） ．設(shè)置凸臺 為提高剖分式箱體軸承座的聯(lián)接剛度，軸承座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近，但不能與端蓋螺釘孔及箱內(nèi)輸油溝發(fā)生干涉，見圖 44，為此在軸承座孔兩旁應(yīng)設(shè)置凸臺。 軸承座孔兩側(cè)螺栓的距離 s 的確定。 s 一般取凸緣式軸承蓋的外圓直徑 D2。 s 過大，見圖 47，不設(shè)凸臺，軸承座剛性差。 s 過小，見圖 45，螺栓孔可能與軸承蓋螺孔干涉， 還可能與輸油溝干涉，為保證扳手空間將會不必要的加大凸臺高度。 圖 44 聯(lián)接螺栓距離 s 過大 圖 45 聯(lián)接螺栓距離 s 過小 凸臺高度 h 值得確定。 h 由聯(lián)接螺栓中心線位置（ s 值）和保證裝配時有足夠扳手空間（ c1 值）來確定。各軸承座凸臺高度最好一致，并且按最大軸承座凸臺高度確定，若對其它軸承座不合適，宜作適當?shù)恼{(diào)整，增大 s 值使凸臺高度降到合適的 位置。 5） ．凸緣應(yīng)有一定厚度 為了保證箱座與箱蓋的聯(lián)接剛度，箱座與箱蓋的聯(lián)接凸緣應(yīng)較箱壁 δ（ δ1）厚一 些，約為 （ δ1），見圖 46a。為了保證箱體底座的剛度，取底座凸緣厚度為 ，底面寬度 B 應(yīng)超過內(nèi)壁位置，一般 B=c1+c2+2δ， c c2 為地腳螺栓扳手空間南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 29 的尺寸，見圖 46b。圖 46c 所示結(jié)構(gòu)不正確。 （ a） b1= b= （ b） b2= B=c1+c2+2δ （ c）結(jié)構(gòu)不好 圖 46 箱體聯(lián)接凸緣及底座凸緣 （ 2） 箱體應(yīng)有可靠的密封及便于傳動件潤滑和散熱 為了保證箱蓋與箱座結(jié)合面的密封性，對接合面的幾何精度和表面粗糙度應(yīng)有一 定的要求。為了提高接合面的密封性，在箱座聯(lián)接凸緣上需銑出和鑄出導(dǎo)油槽，使?jié)B向接合面的潤滑油流回油溝，如圖 4 48 所示，在用油潤滑的軸承中，油溝中的油將被用來潤滑軸承。 圖 47 回油溝結(jié)構(gòu) a=5～ 8（鑄造） b=6～ 10 ㎜ a=3～ 5（機加工） c=3～ 5 ㎜ 圖 48 油溝形狀及尺寸 對于大多數(shù)減速器，由于其傳動件的圓周速度 v≤ m/s，故常采用侵油潤滑（當速度 v＞ m/s 時應(yīng)采用噴油潤滑）。因此箱體內(nèi)需有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時沉渣泛起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H2 不 應(yīng)小于 30～ 50 ㎜，由此可確定箱座高度，南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 30 傳動件的浸油深度 H1，如圖 49 所示。 圖 49 油池潤滑示例 3 箱體及其零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 箱體采用灰鑄鐵（ HT200）制造，采用鑄造工藝，箱體由箱座和箱蓋組成，箱座做成直壁，減速箱箱體尺寸按圖 421【 1】 及表 417【 1】 ,結(jié)果如下表 ： 表 箱體及其 零部件 結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 減速器形式及尺寸關(guān)系／ mm 單級圓柱斜齒輪減速器 箱座壁厚 ? 10 箱蓋壁厚 1? 10 箱蓋凸緣厚度 1b ??? 箱座凸緣厚度 b ??? 箱座底凸緣厚度 2b ??? 地腳螺釘直徑 fd 20 地腳螺釘數(shù)目 n n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d 14 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 2d 10 軸承端蓋螺釘直徑 3d 8 檢查孔蓋螺釘直徑 4d 8 定位銷直徑 d 8 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 31 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1? 14 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2?