二級(jí)斜齒圓柱齒輪-錐齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2013-2014 第 2 學(xué)期 姓 名: 趙烜 班 級(jí): 模具二班 指導(dǎo)教師： 教師： 鐘老師 成 績(jī): 2014 年 5 月 趙蛆：兩級(jí)展開(kāi)式圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)書(shū) 2015屆模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文） 目錄 第一章前言 1 1.1 基本簡(jiǎn)介 1 1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 第二章傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3 2.1 傳動(dòng)方案的確定 3 2.1.1 兩級(jí)展開(kāi)式圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器 3 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 3 2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 3 2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 3 2.2.

2、3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 4 2.3 傳動(dòng)比的計(jì)算及分配 4 2.3.1 總傳動(dòng)比 4 2.3.2 分配傳動(dòng)比 4 2.4 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì) 5 2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速 5 2.4.2 各軸的功率 5 2.4.3 各軸的轉(zhuǎn)矩 5 第三章傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 6 3.1 高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3.1.1 選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí) 6 3.1.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 6 3.1.3 確定傳動(dòng)尺寸 7 3.1.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 8 3.1.5 計(jì)算錐齒輪傳動(dòng)其他幾何尺寸 8 3.2 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪

3、的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.2.1 選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí) 9 3.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 9 3.2.3 確定傳動(dòng)尺寸 10 3.2.4 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸 12 第四章 齒輪上作用力的計(jì)算 13 4.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 13 4.1.1 錐齒輪1的作用力 13 4.1.2 錐齒輪2的作用力 13 4.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 13 4.2.1 齒輪3的作用力 13 4.2.2 齒輪4的作用力 13 第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 5.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 5.1.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 1

4、4 5.1.2 初算軸徑 14 5.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 5.1.4 鍵連接 16 5.1.5 軸的受力分析 16 5.1.6 校核軸的強(qiáng)度 17 5.1.7 校核鍵連接的強(qiáng)度 17 5.1.8 校核軸承壽命 17 5.2 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 5.2.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 18 5.2.2 初算軸徑 19 5.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 5.2.4 鍵連接 20 5.2.5 軸的受力分析 20 5.2.6 校核軸的強(qiáng)度 21 5.2.7 校核鍵連接的強(qiáng)度 22 5.2.8 校核軸承壽命 22 5.3 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

5、 23 5.3.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 23 5.3.2 初算軸徑 24 5.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 5.3.4 鍵連接 25 5.3.5 軸的受力分析 25 5.3.6 校核軸的強(qiáng)度 27 5.3.7 校核鍵連接的強(qiáng)度 27 5.3.8 校核軸承壽命 27 第六章減速器附件的選擇 29 6.1 通氣器 29 6.2 油面指示器 29 6.3 起吊裝置 29 6.4 放油螺塞 29 第七章潤(rùn)滑與密封 30 7.1 齒輪的潤(rùn)滑 30 7.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 30 7.3 潤(rùn)滑油的選擇 30 7.4 密封方法的選取 30

6、 第八章減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 31 第九章參考資料目錄 34 趙蛆：兩級(jí)展開(kāi)式圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)書(shū) 2015屆模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文） 第一章前言 1.1 基本簡(jiǎn)介 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以 滿(mǎn)足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱(chēng)為增速器。選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的 選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類(lèi)型、品種減速器的 外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。減速器是一 種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。 1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 為了保證減速器的

7、正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠 的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢 修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 錯(cuò)誤！ 1）檢查孔為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè) 置檢查孔。檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋 板用螺釘固定在箱蓋上。 2）通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣 能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫 隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。 3）軸承蓋為固定

8、軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。 軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通 孔，其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承方便，但和嵌入式軸 承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸較大，外觀不平整。 4）定位銷(xiāo)為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工軸 承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上， 對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈對(duì)稱(chēng)布置，以免錯(cuò)裝。 5）油面指示器檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱 體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。 6）放油螺塞換油時(shí)

9、，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油 孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。 7）啟箱螺釘為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因 而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi)蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出? 2 個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。 小型減速器也可不設(shè)啟箱螺釘，啟蓋時(shí)用起子撬開(kāi)箱蓋，啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕?聯(lián)接螺栓。 5 第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 2.1 傳動(dòng)方案的確定 2.1.1 兩級(jí)展開(kāi)式圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器 圖2.1

10、 1-電動(dòng)機(jī)2-聯(lián)軸器3-圓錐-斜齒圓柱齒輪減速器 4-卷筒5-帶式運(yùn)輸機(jī) 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) 2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 1000 1000 輸送帶所需的功率 Pw=-FV =2600 1.5 =3.9kw 查表取各部分效率 列軸承=0.99 ,“錐=0.96, 余^ = 0.97,。耳^ = 0.99 ;得： ti總=44軸承 活錐 斜義n2聯(lián)=0.994x0.96 父0.97 父0.992=0.88 電動(dòng)機(jī)所需的功率P0=PW=a9=4.5kw ;查表選取電動(dòng)機(jī)額定功率 P額=5.5kw ”總 0.88 2

11、.2.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 左八、田*卅*型^ 百片 丁/巾上、擊 1000 60、V 1000 M 60 M1.5 . _ . . c . 輸送市市輪的工作轉(zhuǎn)速 nw = = =106.1 r?min 二 d 二 270 查表取錐齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比i錐=2?3,斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比i圓=3?6,則： i總=怫i圓=6?18 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍 n0=nw * 4106.1 "6 匚 8 )=636.6—1909.8 r / min 查表選取同步轉(zhuǎn)速為1500r布力的電動(dòng)機(jī)，具滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為1440rMin ,型號(hào)為Y132S-4。 2.3 傳動(dòng)比的計(jì)算及分配 2.3.1 總傳動(dòng)比

12、= 13.57 nm 1440 1總=-= nw 106.1 2.3.2 分配傳動(dòng)比 高速級(jí)傳動(dòng)比：i〔 =0.25i =0.2513.57 =3.39;為使大錐齒輪不致過(guò)大，錐齒輪傳動(dòng)比盡 量小于3,則取i1 =2.95; 低速級(jí)傳動(dòng)比：i1 =里旦=4.60 i1 2.95 2.4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì) 2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速 no =1440 r /min； ni = no =1440 r 和力； ni 1440 1 488.14 n2 = — = =488.14 r /min： n3 =— = =106.12 r Mn； i1 2.95 i2 4.60

13、 nw =% =106.12 r /min 2.4.2 各軸的功率 p1 =p0 .n聯(lián)=4.5 m 0.99=4.455 kw; p2 = p1 箱軸承由錐=4.455 父 0.99 父 0.96=4.24 kw; p3=p2 力軸承由斜=4.24 M0.99M 0.97=4.07 kw; Pw = P3 力軸承內(nèi)聯(lián)=4.07 父 0.99父 0.99=3.99 kw 2.4.3 各軸的轉(zhuǎn)矩 P0 4.5 R 4.455 T0 =9550 二二9550父 = 29.84N m ;1=9550，耳=9550父 =29.55N m ; n0 1440 n1 1440 p2 4.

14、24 p3 4.07 T2 =9550 生=9550 父 =82.95N m ; T3 = 9550 4=9550 M =366.27N m ; n2 488.14 n3 106.12 P、“ 3.99 Tw =9550 w =9550 =359.07N m nw 106.12 2015屆模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)(論文) 第三章傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 3.1 高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1 選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí) 考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)一般為機(jī)械，大小錐齒輪均選用 45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正 火處理。齒面硬度 BHV=217?255,HBW=162?217.平均

15、硬度 HBW1=326, HB% =190； HBWi- HBW2 =46，在30?50BHWfc間,選用8級(jí)精度。 3.1.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)公式 d1 -3 Z 0.85 ;R/（1-0.51R）2 k- .H 4Kh] EZH (3.1) (1) . T1 =29550N mm ;(2).初選載荷系數(shù)Kt =1.3 ;(3).查表得彈性系數(shù) ZE =1 8 9jM P；a(4).查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH =2.5; (5).齒數(shù)比 i1 = u = 2.95;(6).取齒 寬系數(shù)①R=0.3; (7).

16、許用接觸應(yīng)力 b] =Zh 0Hlim ,又查得接觸疲勞極限應(yīng)力 H Sh %卬1 =580Mpa產(chǎn)Hlm2 =390Mpa，小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： 9 N1 =60n1aLh =60 父1440 乂 1 父(1 黑8 M300M10) = 2.07 父 109 ； 7 N2 N ii 9 2.07 109 2.95 = 7.02x108 ; 差得壽命系數(shù)Zhi =1.0,Zh2 =1.05,取安全系數(shù)Sh=1,有: ， ZH1；.H lim1 ，- H1 = Sh 1.0 580 =580MPa 1.05 390 = 409.5MPa

17、 ; 取 b [ =409.5MPa 初算小齒輪分度圓直徑，代入公式(3.1 )得：d1t之74.406mm 3.1.3 確定傳動(dòng)尺寸 (1) .計(jì)算載荷系數(shù)： 查得使用系數(shù)Ka =1.0,齒寬中點(diǎn)分度圓直徑為dm1t =%(1-0.56R) = 72.406 (1-0.5 0.3) =61.545mm 故 Vm1 = 二 dm1E1 60 1000 二 61.545 1440 60 1000 = 4.64 m/S; 降低1級(jí)精度，按9級(jí)精度查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv =1.24,再查得齒向載荷分配系數(shù) Kp=1.13;則載荷系數(shù) Kh =KaK

18、vKP = 1m1.24M1.13=1.4。 (2) .對(duì)d1t進(jìn)行修正： d1 =d1t 3 KH _72.406 3 ；4 -74.217mm (3) .確定齒數(shù)： 選齒數(shù) Z1 =23乙=uZ1 =2.95^23 =67.85 ,取 Z2 =68; 68 c ” u 貝U u = — = 2.96,— 23 u 0.01 2.95 = 0.3%,在允許范圍內(nèi)。 (4) .大端模數(shù)m : d1 74.217 m = 一 二 z1 23 =3.227mm,查表取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m = 4mm (5) .大端分度圓直徑： d1 =mZ[ =4

19、尺23 =92mm >74.217 , d2 = mZ2 =4父68 = 272mm (6)錐頂距： R =d1 ：u2 1 =— \ 2.962 1 =143.720mm 2 2 (7).齒寬： b =GR R = 0.3Ml43.720=43.116mm,取 b = 45mm 3.1.4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 KhE 0.85bm(1 -05：1R) (3.2) ⑴.Gbm市同前；(2).圓周力「舟而 KU5"-55" (3) .齒形系數(shù)Yf和應(yīng)力修正系數(shù)YS： u 2.96 cos、.1 = = = 0.9474 、u2 1 . 2.962 1 cos、

20、2 1 1 .2.962 1 = 0.3201 貝^當(dāng)量齒數(shù)： ZV1 = - = 24.3 , ZV1 = - = -- = 212.4 cos、1 0.9474 cos、.2 0.3201 查得 Yf1 =2.65,YF2 =2.13;Ys1 =1.58,YS2 =1.88 (4) .許用彎曲應(yīng)力：b1 =Y莊皿；查得仃Flim1 =410MPa,QFlim2 = 320MPa ,壽命系數(shù) Sf Yni =Yn2 =1 ,安全系數(shù) Sf =1.6;故： ,i Yn1AmF1 1 410 , i YN2 二 limF2 1 320 . 」 N1 limF1 262.

21、5MPa J"。= = =210MPa ; 卜1 SF 1.6 F2 SF 1.6 將所得數(shù)據(jù)代入公式(3.2)得：仃fi =35.65MPa c LfJ YF2YS2 2.13 1.88 ? i 二F2 =；：fi 二35.65 =34.10MPa ：二 展 1 YfiYsi 2.65 1.58 3.1.5計(jì)算錐齒輪傳動(dòng)其他幾何尺寸 ha=m=4mm,hf =1.2m =1.2 4 = 4.8mm,C = 0.2m = 0.2 4=0.8; 2015屆模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文） 2.96 、i = arccos = arccos — -u2 1 .2.96

22、2 1 = 18.667); 1 1 : arccos - arccos : ,u2 1 2.962 1 = 71.333,; da1 =d1 +2mcos61 =92 +2 父 4M 0.9474 = 99.579mm; da2 =d2 +2mcos62 =272 +2父4M0.3201 = 274.561mm ; df1 =d1 -2.4mcos1 =92 -2.4x4x0.9474 = 82.905mm ； df2 =d2 —2.4mcos解=272 —2.4 父4 M0.3201 = 268.927mm； 3.2低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1 選擇材料

23、、熱處理方式和公差等級(jí) 大小斜齒圓柱齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理。齒面硬度BHV=217 ?255,HBW=162?217.平土勻硬度 HBW1 =326, HBW4=190; HBW1 - HBW4 =46，在 30? 50BHWfc問(wèn)，選用8級(jí)精度。 3.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)公式: (3.3) (1) T2 =82950N mm;(2)初選載荷系數(shù)Kt =1.1?1.8 ;(3)齒寬系數(shù)①d =1.1 ; (4)彈性系 數(shù)Zk =189.94MPa\(5)初選螺旋角P =12、查圖得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系

24、數(shù)Zh=2.46;(6)齒數(shù)比 u =i2 =4.60;(7)初選 Z3=23,則 Z4 =u 23 = 4.60父23 = 105.80 ,取Z4=106,則端面重 一 「11)。 合度為： % =[1.88-3.2 —+一 ] cosP 工Z，) cosl2 1 1 =[1.88-3.2 - 23 106 =1.67 軸向重合度為： 4=0.318心d Z3 sin12、 = 0.318 1.1 23 r =1.71 cos12v 13 重合度系數(shù)Z 4 -1.67 1.71 <1-1.71 ) + ——=0.687 ; 1.67 (

25、8)螺旋角系數(shù) Zp = jCOsF=Jcos12 =0.99； ⑼許用接觸應(yīng)力可用該式計(jì)算：b[ ZN - H lim Sh 查得接觸疲勞極限應(yīng)力： :Hlim3 =580MPa,入lim4 =390MPa; 小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別: N3 =60n2jLh =60 488.14 1 (1 8 300 10)=7.03 108 N4 N3 7.03 108 i2 4.6 = 1.53x108; 查得壽命系數(shù) Zn3=1.05,Zn4=1.13；取 0 =1.0； 有 k"H3 H 3 ZN3- H lim3 Sh 1.05

26、580 =609MPa Zn 4、H lim4 Sh 1.13 390 =440.7MPa = 440.7MPa 初算小齒輪的分度圓直徑, 將數(shù)據(jù)代入公式 (3.3)得: d3t : 51.104mm 3.2.3確定傳動(dòng)尺寸 (1).計(jì)算載荷系數(shù)KA=1.0,由V = 7：d3tn2 60 1000 51.104^M88.14^.3im &查表取動(dòng)載 60 1000 荷系數(shù)KV =1.1，齒向載荷分配系數(shù) "=1.11，齒間載荷分配系數(shù) Q = 1.2,故: K =KAKVKpKo(=1.0M 1.1 1.11

27、12 1.4 若按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，有：mnt>/喘可容 ③計(jì)算載荷系數(shù)KFt =1.3,壓力角=200; (2) .對(duì)d3t進(jìn)行修正：d3之d3t Kt =52.929mm; 1.4 3 K =51.104 1.45 (3) .確定模數(shù)mn =d■空s P 一=2.25mm ; ②重合度系數(shù)Y ： 6 =arctan (tan %os ))=arctan(tan2%0sl 20)=20.410 -b =arctan(tan : cos ; t) =arctan(tan120 cos20.4100) =9.1930 …f cos2 9 -1.67. cos2 9

28、.1930 =1.714 丫名=0.25+0.75/%=0.25+0.75/1.714 = 0.688 ; 螺旋角系數(shù)Y：： ⑸=0.829 1200 P Y： =1 - -0 =1-1.71 1200 ③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) Zv3=—ZF= 24.58, Zv4 =—9=113.26 cos : cos : ④查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限 仃Fiim3 =500MPa , ”1而4 =380MPa ⑸取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn3 =0.95 , Kfn4 =0.98 ⑥取彎曲疲勞安全系數(shù)Sf =1.4 [仃f]3 =Kfn3仃Flin3 =339.29MPa , [% ]4 = Kf

29、n4仃Flim4 =266MPa Sf Sf ⑦查得齒形系數(shù)YFa3=2.68, Yfh4=2.18;得應(yīng)力校正系數(shù)Ysa3=1.58, Ysa4=1.81 8計(jì)算大、小齒輪的YaYa并加以比較： YFa3Ysa3 [二 F ]3 [二 f] = 0.0125, %4工第=0.0148,取 YaYa = 0.0148 [二 f]4 [二 f] ⑨計(jì)算得mnt -1.441mm ?調(diào)整齒輪模數(shù): 乙 m 1.441 23 . d3 =^m^ = 0- =33.883mm , b =匕 父5 =1.1 父 33.883 = 37.271mm ; 0 cos - cos12

30、 K 145 mn =mnt3j"^— 21.44x31-77- = 1.458mm； 1.4 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的法面模數(shù)。從滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取 mn = 2mm ；為了同時(shí)滿(mǎn)足接 觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d 3 = 52.929mm來(lái)計(jì)算小齒輪的齒 do cos : 數(shù)，即Z3=△ =25.89%26, 24人2 3=119.6,為滿(mǎn)足互質(zhì)要求，去 Z4=121。 mn <0圓整中心距 a _(Z3+Z4)mn 2cos : 26 121 2 - = 1

31、50.284mm , 取 a = 150mm 2 cos120 ◎修正螺旋角 (Z3 Z4)mn -二 arccos 2a (26 121) 2 o =11.478 2 150 曲計(jì)算幾何尺寸 d3 nZmn = 53.061mm , d4 =Zmn = 246.938mm 3 cosP cosP b=Gd d3 =58.367mm ,取齒寬為 b4=59mm, 4 = b4+(5[ 10) = 64mm 3.2.4計(jì)算齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸 端面模數(shù)mt =』匚=—2—； 2 2.04 cos - cos11.478, 齒頂高 ha = ha mn =

32、1 2 =2mm 齒根高 hf = ha c mn = 1 0.25 2 = 2.5mm 全齒高 h =ha hf =2 2.5 = 4.5mm 頂隙 c =c mn =0.25 2 = 0.25mm 齒頂圓直徑為 da3 =d3 2h a-57.061mm da4 =d4 2ha-250.938mm 齒根圓直徑為 df3=d3-2hf =53.061 -2.5 2 =48.061mm df4=d4-2hf =246.938 -2.5 2 = 241.938mm 第四章 齒輪上作用力的計(jì)算 4.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 4.1.1 錐齒輪1的作用力 圓周力：、=型=

33、——2T—— =-2X29550—=755.8N ,其方向與力作用點(diǎn)圓周 dm1 d1（1-05：，R） 92 1 -0.5 0.3 速度方向相反；徑向力：Fr1=Ft1 tana cos61 = 755.8父 tan 200 父 0.9474 = 260.6N ,其方向 為由力的作用點(diǎn)指向齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心；軸向力： Fa1 =Ft1 tana ‘sin釧=755.8>

34、向力和軸向力與分別與錐齒輪 1上的圓周力、軸向力和徑向 力大小相等，作用方向相反。 4.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 4.2.1 齒輪3的作用力 圓周力：% ①2*82950 =3108.7N，其方向與力作用點(diǎn)圓周速度方向相反；徑向力： d3 53.367 Fr3=Ft3 坦吟=3108.7父tan20 0 =1154.6N ,其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指向齒輪 3的 cos cos11.478 轉(zhuǎn)動(dòng)中心；軸向力： Fa3 = Ft3 tanP =3108.7 Mtan11.478 =631.2N，其方向由右手法則 確定；法向力： %=——巳一 03108.7 0=3375.7N 。

35、 cos n cos- cos 20 cos11.478 4.2.2 齒輪4的作用力 從動(dòng)齒輪4各個(gè)力與主動(dòng)齒輪3上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。 第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 因其傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，故選用常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 其草圖為： 5.1.2 初算軸徑 表查得C =106~135 ,故取較小C =118 ,則 dmin =C3 口 =118 3 4.455 =17.19mm ,,n2 1, 1440 軸與帶輪連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3豚5%軸端最細(xì)處直徑 d1 -17.1

36、9 17.19 0.03 L 0.05 = 17.71 _ 18.05mm 5.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的拆裝，減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)，軸承采用兩端固定方式 (1) .聯(lián)軸器與軸段① 軸段①上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)同步進(jìn) 行。為補(bǔ)償兩軸安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性聯(lián)軸器。查得，取 Ka =1.5計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 Tc =KAT1 =1.5 29550 = 44325N mm. 2015屆模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)(論文) 查得GB/T 5014-2003中的LT4型聯(lián)軸器符合要求，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 63N m ,許用轉(zhuǎn)速 4200r/min,軸孔范圍 20?28m

37、m?？紤] d1 218.05mm ,取孔徑為 20mm , L聯(lián)=52mm Y型軸孔，A型鍵，從動(dòng)端代號(hào)：LT4 20 X52 GB/T 5014-2003 ;相應(yīng)的軸段①的直徑 d1 =20mm。 (2) .軸承與軸段②和④的設(shè)計(jì)確定軸段②的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封 圈的尺寸。若聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度 h = (0.07?0.1)di=1.2?2mm。軸段②的 軸徑d2 =d1 +2h =24.2 ~ 26mm ,其值最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于 3m/s,可選用毛氈圈25FZ/T 92010-1991,則d2=25mm;經(jīng)過(guò)計(jì)算，這樣選取的軸徑 過(guò)大，且軸

38、承壽命過(guò)長(zhǎng)，故此改用軸套定位，軸套內(nèi)徑為 20mm外徑既滿(mǎn)足密封要求， 又滿(mǎn)足軸承的定位標(biāo)準(zhǔn)，考慮該軸為懸臂梁，且有軸向力作用，選用圓錐滾子軸承 30205GB/T 297-1994 ,軸承內(nèi)徑 d =25mm ,外徑 D = 52mm ,寬度 B = 15mm , T =16.25mm, da =31mm, Da =46mm,a3 =12.6mm ;故 d2 = 25mm , WL2=14mm。該減 速器錐齒輪的圓周速度大于2m/s,故軸采用油潤(rùn)滑，由齒輪將油甩到導(dǎo)油溝內(nèi)流入軸 承座中。通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同型號(hào)， 則d4 = 25mm,其右側(cè)為齒1的定位軸 套，為保證套筒能夠頂?shù)?/p>

39、軸承內(nèi)圈有端面，該處軸段長(zhǎng)度應(yīng)該比軸承內(nèi)圈寬度略短， 故取 L4 =14mm。 (3) .軸段③的設(shè)計(jì)該軸段為軸承提供定位作用，故取該段直徑為軸承定位軸肩直徑， 即d3= 31mm,該處長(zhǎng)度與軸的懸臂長(zhǎng)度有關(guān)，故先確定其懸臂長(zhǎng)度。 (4) .齒輪與軸段⑤的設(shè)計(jì)軸段⑤上安裝齒輪，小錐齒輪所處的軸段采用懸臂結(jié)構(gòu)， d5應(yīng)該小于d4,可初定d5= 23mm。小錐齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓與大端處徑向端面的距 離M=23.5mm,錐齒輪大端側(cè)徑向端面與軸承套杯端面距離取為 4 = 8,軸承套杯凸肩 厚C =8mm ,齒輪與輪轂又端面的距離按齒輪結(jié)構(gòu)需要取為 46mm,取軸與齒輪配合段 比齒轂孔略短，差

40、值為 0.75,貝U: L5 =46 +C+T—L4—0.75 = 63.5mm。 (5) .軸段①與軸段③的長(zhǎng)度軸承端蓋凸緣厚度Bd=11mm,聯(lián)軸器轂孔端面距軸承端 蓋表面距離K=9mm,為便于結(jié)構(gòu)尺寸去整，軸承端蓋凸緣安裝表面與軸承左端面的 距離取為l4 = 23.5mm,取軸段①與聯(lián)軸器左端面的距離為 1.75mm則有： L1 =1聯(lián) + K + Bd +l4+T -L2 -1.75 = 52+9 +11 +23.5+16.25-14-1.75 = 96mm;又有 l3 =M +&1 +C +a3 =23.5+8 +8+ 12.6 = 52.1mm , WK = (2 l_ 2.5

41、)l3 =104.2」130.25mm , L3 =l2 +2a3 -2T =(104.2 1130.25) +2 m 12.6—2父 16.25 =96.9」122.95mm，取 L3 =10 mm 則有l(wèi)2 =L3 +2T -2a3 =117.3mm ,在其取值范圍內(nèi)，合格。 (6) .軸段①力作用點(diǎn)與左軸承對(duì)軸力作用點(diǎn)的間距 11 = L1 + L2 —T + a3 — L% —1.75=82.7mm。 5.1.4 鍵連接 帶輪與軸段①問(wèn)采用 A型普通平鍵連接，其型號(hào)為 6^0 GB/T 1096-2003 ;齒輪與軸 段⑸間采用A型普通平鍵連接，其型號(hào)為 8X54 GB/T 1

42、096-2003. 5.1.5 軸的受力分析 (1) .畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖5.1 b 圖5.1 27 (2) .計(jì)算支撐反力在水平面上為： Fr113 -Fa1 dm1 260 52.1 -88.1 61.545 R1H 2- = 2- =92.3N l2 117.3 R2H =Fri+Rih =260.6 +92.3 =352.9N ; 在垂直平面上為： F,」755.8 52.1 R1V =-t^= =335.7N , R2V = Ft1 +R1V = 755.8+335.7 = 1091.5N ; l2 117.3 軸承1的總支承反力為：

43、R =Jr2h+R2V =348.2N 軸承2的總支承反力為：R2 =JR2H +R2V =1147.1N ; (3) .畫(huà)彎矩圖，如圖5.1 c、d、e所示，其中 MaH =-RHl2 =-92.3 117.3 =-10826.79 N mm dm1 61.545 MbH =Fai m1 =88.1 ——=2711.1N mm 2 2 MaV =R1Vl2 =335.7 117.3 =39377.6N mm MbV =0 合成彎矩：Ma =Jm；h +M；V =40838.9N mm, Mb = Jm；h +M；V =2711.1N mm (4) .畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖 如圖5.1

44、 f 所示，T1 =29550N mm ； 5.1.6校核軸的強(qiáng)度 3 - M - a-a 剖面為危險(xiǎn)面，其抗彎截面系數(shù)為： W =―- = = 1534.0 mm3;其抗扭截面 32 32 ,3 3 系數(shù)為：WT 4 = 3068.0mm3;其彎曲應(yīng)力為：＜rb=」= - = 1.8MPa; 16 16 W 1534.0 其扭剪應(yīng)力為: T1 29550 3068 = 9.6MPa 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折 合系數(shù) =0.6 ,則當(dāng)量應(yīng)力為： ac =店；+4(=T f = J1.82 +4-(0.6-9.6

45、 f =11.7MPa , 查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限^b =640MPa ,軸的許用彎曲應(yīng)力 b,]=60MPa, 仃c m卜」】，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 c 5.1.7 校核鍵連接的強(qiáng)度 … 4T 4 29550 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為：二p1 =4 = 29.0MPa p d1hl 20 6 40 -6 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為：:”2 =也=4 29550 =19.8MPa p d5M 23 7 45-8 取鍵軸及帶輪的材料都為鋼，查得 [仃J=125MPaU150MPa ,因此強(qiáng)度足夠。 5.1.8 校核軸承壽命 (1) .計(jì)算軸承的軸向力 查 30205軸承

46、得 C = 32200N , C0 =37000N, e = 0.37,Y = 1.6。查得 30205 軸承內(nèi)部軸向 力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為： R2 1147.1 2Y 一 2 1.6 = 358.5N R1 348.2 S1 - = =108.8N,S2 2Y 2 1.6 外部軸向力A=88.1N ,各軸向力方向如下所示: 產(chǎn) 勺 A、 - - e- w ? -— 口國(guó) s2 Hl 則S2 + A =358.5 +88.1 =446.6N >S1 ,則兩軸承的軸向力分別為： Fa1 =& A=446.6N,Fa2 = S2 =

47、358.5N (2) .計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)镕% =446.%4a&=1.3>e,軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為: R| 348.3 R =0.4R1 +1.6 Fa1 =0.4X348.3+1.6 黑 446.6 =853.9N ; P2 = r2 =1147.1N ; 因?yàn)镕%2 =358%147.1 = 0.31

48、60M144011.5^1147.儲(chǔ) 減速器預(yù)期壽命： 5=1 8 300 10 =24000h Lh > Lh,故軸承壽命足夠。 5.2中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 因其傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，故選用常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 其草圖為： 5.2.2 初算軸徑 表查得C =106 ~135 ,故取較小C =110 ,則 Pc 4 24 dmin -C3 p2 -110 3 22.61mm 5 ,488.14 5.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸承采用兩端固定方式，按軸上零件的安裝順序，從 dmin出開(kāi)始設(shè)計(jì) (1) .軸段①及軸段

49、⑤的設(shè)計(jì)該軸段上安裝軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步進(jìn)行?？? 慮齒輪上的作用較大的軸向力和圓周力，選用圓錐滾子軸承。根據(jù) dmin = 22.61mm,取 軸承 30205 GB/T 297-1994,軸承內(nèi)徑 d=25mm,外徑 D =52mm,寬度 B=15mm,總 寬度 T =16.25mm,da = 31mm ,Da = 46mm ,a3 = 12.6mm ;故 d1 = 25mm ,通常一根軸上兩 個(gè)軸承取相同型號(hào)，則d5=25mm。 (2) .齒輪軸段②和軸段④的設(shè)計(jì) 軸段②上安裝齒輪3,軸段④上安裝齒輪2。為便于 齒輪安裝，d2和d4應(yīng)分別略大于d1和d5 ,暫定d2=d4=

50、30mm。由于齒輪3的直徑比較小， 采用實(shí)心式，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，齒輪 2輪毅的寬度范圍約為 (1.2l_1.5)d4 =36_45mm,取其輪轂寬度L=40mm,其左端采用軸肩定位，右端采用 套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段②和軸段④的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)的輪轂 略短，b3 =64mm ,故取 L2 =61mm,L4 =30mm。 ⑶.軸段③的設(shè)計(jì)該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍 (0.071_0.1 )d2 =2.11_ 3mm,取其高度為 h = 2.5mm,故 d3=35mm。齒輪 3 左端面與 箱體內(nèi)壁距離和齒輪2的輪毅右端面與箱體內(nèi)壁的距

51、離均取為 且使箱體兩內(nèi)側(cè)壁 關(guān)于高速軸軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，且得其寬度 Bx =124mm,則軸段③的長(zhǎng)度為： L3 =Bx -L4 -b3 -2^1 =124—30—64—2M8 = 14mm。 (4) .軸段①與軸段⑤的長(zhǎng)度 由于軸承采用油潤(rùn)滑，故軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取 為△ =5mm,則軸段①的長(zhǎng)度為 L1 = B + A + A1 +b3 - L2 =15 +5 +8 +64 -61 =31mm;軸 段⑤的長(zhǎng)度為 L5 =B+A+& +l3 -L4 =15+5 +8 + 40—30 =38mm。 (5) .軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離 a3=12.6m

52、m,則 草圖由圖可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為： 11 =T +△+& +%—a3 =16.25+5+8+64—12.6 =48.65mm; 2 2 由草圖量得 l2 =70mm,l3 =32.65mm 。 5.2.4鍵連接 齒輪與軸段間采用A型普通平鍵連接，齒輪與軸段②鍵的型號(hào) 8 >45 GB/T 1096-2003, 齒輪與軸段④鍵的型號(hào) 8 >28 GB/T 1096-2003. 5.2.5軸的受力分析 (1) .畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖5.2 b b) d) 0 0 x/oy 圖5.2 (2) .計(jì)算支撐反力在水平面上為: R

53、ih 小mF/KT 口? l1 l2 l3 182.17 53.061 1154.6 (70 32.65)-88.1 32.65 260.6 —- 631.2 -^― 4 48.65 70 32.65 = 1032.4N R2H =Fr3-R1H -Fr2 =1154.6 -1032.4 -88.1 = 34N ; 在垂直平面上為： R1V - Ft3 (12 13)Ft2l3 11「2」3 3108.7 (70 32.65) 755.8 32.65 48.65 70 32.65 = 2272.2N R2V = Ft3 Ft2 -R1V =310

54、8.7 755.8 -2272.2 =1592.3N ; 軸承1的總支承反力為： R =qR；+R2V =2495.7N 軸承2的總支承反力為： R = JR2H+R2V =1592.6N ; (3) .畫(huà)彎矩圖，如圖5.2 c、d、e所示，其中 MaH =-Rih12 =T032.4 70 -72268N mm d3 53.061 MaH =MaH Fa3——-72268 631.2 = -55521.9N 2 2 MbH - -R2Hh - -34 32.65 - -1110.1N mm MbH =M bH - Fa2 dm2 2 182.17 --111

55、0.1 -260.6 = -24846.9N mm 2 MaV =Rv1i =2272.2 48.65 = 110542.5 N mm MbV =R2Vl3 =1592.3 32.65 =51988.6 N mm 合成彎矩：Ma =Jm；h +M 2V =132069.3N mm, Mb =師廣MV =57621.0N mm 義=可嘉+m；v =123702.6N mm, Mb = VMbH+M-=52000.5N mm (4) .畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖 如圖5.2f所示，T2 =82950N mm 5.2.6 校核軸的強(qiáng)度 雖然a-a剖面左側(cè)彎矩大，但其剖面右側(cè)除作用有彎矩外還作

56、用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小, 故少a-a剖面兩側(cè)均有可能為危險(xiǎn)面，故分別計(jì)算剖面的抗彎截面系數(shù) ： ,3 二 d2 W =—2 32 2 bt d2 -t 2d2 3 2 二 30 8 4 (30 -4) c 3 = - =2290.2mm ; 32 2 30 抗扭截面系數(shù): ,3 WT - 2 bt d2 -t 16 2d2 3 2 二 303 8 4 (30 -4)2 3 ( =4940.9mm3; 16 2 30 a-a兩側(cè)的彎曲應(yīng)力分別為： 4 Ma 132069.3 =57.7MPa W 2290.2 Ma

57、123702.6 a W 2290.3 = 54.0MPa ； T2 82950 扭應(yīng)力為：7=——二 = 16.7MPa ; WT 4940.9 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，按轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折 合系數(shù)a =0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為： 2 b +4"t 2 =小542 + 4父(0.6M16.7 ) =57.6MPa 燈＞ob,故a-a剖面右側(cè)為危險(xiǎn)截面。 c 查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限 仃b =640MPa ,軸的許用彎曲應(yīng)力h_J = 60MPa, 。：〈b」b]，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 5.2.7 校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪2處鍵連接

58、的擠壓應(yīng)力為: 4T2 4 82950 = =79MPa d4hl 30 7 28 -8 取鍵軸及帶輪的材料都為鋼，查得 [op]=125MPa] 150MPa,因此強(qiáng)度足夠；齒輪 3 處鍵長(zhǎng)于齒輪2處的鍵，故其強(qiáng)度也足夠。 5.2.8 校核軸承壽命 (1) .計(jì)算軸承的軸向力 查 30205軸承得 C =32200N , C0 =37000N,e = 0.37,Y = 1.6。查得 30205 軸承內(nèi)部軸向 力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為: R 2495.7 R2 1592.6 S 1 = =779.9N5 =— = =497.7N 2Y 2 1.6

59、 2Y 2 1.6 外部軸向力A = 631.2N ,各軸向力方向如下所示: ■ ? ? ? . . 工2r* & 丁工 則S2 +A =631.2 +497.7 =1110.9N >Si,則兩軸承的軸向力分別為： Fai -S2 A-1110.9N, Fa2 -S2-497.7N (2) .計(jì)算軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷 因R >R2,Fa1 >Fa2,故只需要校核軸承1的壽命，又因Fa/ = 1110.9^zlQ4-7 = 0.44>e, R1 2495.7 軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為： P =0.4R1 +1.6Fa1 =0.4父2495.7 +1.6父1110.9 =3274

60、.9N ; 軸承在100c以下工作，查得>=1.0;對(duì)于減速器，查得載荷系數(shù) fp=1.5。 (3) .校核軸承壽命 10 10 軸承2的壽命為L(zhǎng)h上』=106 M.32200 f=24620h, 60n2 1fPP , 60M488.14 11.5父 3274.9.J 減速器預(yù)期壽命：Lh, =1 8 300 10 =24000h Lh > Lh,故軸承壽命足夠。 5.3低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.3.1 選擇材料及草圖設(shè)計(jì) 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 因其傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，故選用常用的材料 其草圖為：  5.3.2 初算軸徑 4.07 二 35.7mm

61、 表查得C=106~135 ,故取較小C=106,則 ,106.12 d min = C33|— = 118 父 ■, ① 軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3豚5%軸端最細(xì)處直徑 d1 3 55.7 35.7 0.03L 0.05 ：,：-36.771 _ 37.485mm 5.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸承采用兩端固定方式，按軸上零件的安裝順序，從 dmin出開(kāi)始設(shè)計(jì) (1) .聯(lián)軸器及軸段①的設(shè)計(jì)軸段①上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)同 步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。取 載荷系數(shù)Ka =1.5,則轉(zhuǎn)矩： Tc = KaT3

62、 =1.5 366270 =549405N mm 查得GB/T 5014-2003中LX3聯(lián)軸器符合要求。公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 1250N m ,許用轉(zhuǎn)速 4750r / min,軸孔范圍 30 ~ 48mm。考慮 d1 > 37.485mm ,取孔徑為 40mm , L聯(lián)=84mm J型軸孔，A型鍵，從動(dòng)端代號(hào)：LX3 40X84 GB/T 5014-2003;相應(yīng)的軸段①的直徑 d1 =40mm,其長(zhǎng)度略小于轂孔長(zhǎng)度，取L1 =82mm。 (2) .密封圈與軸段②的設(shè)計(jì) 確定軸段②的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈 的尺寸。聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度 h =(0.07 ~0.1)d1 =

63、2.8 ~ 4mm。軸段②的軸徑 d2 =d〔+2h =45.6 ~ 48mm ,其值最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于 3m/s, 可選用毛氈圈 48FZ/T 92010-1991 , WJd2=48mm。 (3) .軸承與軸段③和軸段⑦的設(shè)計(jì) 考慮齒輪有軸向力存在，但此處軸徑較大，選用角 接觸球軸承。軸段③上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝 .義符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn) 暫取軸承 7210c GB/T 292-1994,軸承內(nèi)徑 d =50mm,外徑 D =90mm,寬度 B = 20mm, Da =83mm ,軸上定位端面圓角半徑最大為 l =1mm , a3 =19.4 ,故d

64、3=50mm。該齒輪 的圓周速度大于2m/s,故軸采用油潤(rùn)滑，無(wú)需放擋油環(huán)，L3=B = 20mm。為補(bǔ)償箱體 的鑄造誤差，取軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面與箱體內(nèi)壁距離 A=5mm,通常一根軸上的 兩個(gè)軸承取相同的型號(hào).故d7 =50mm。 (4) .齒輪與軸段⑥的設(shè)計(jì) 該段上安裝齒輪4,為便于齒輪的安裝，d6應(yīng)略大于d7,可 初定d6=52mm。齒輪4輪轂的寬度范圍為(1.21_ 1.5月6 = 62.4_ 78mm,去其輪轂寬度 與齒輪寬度b4=59mm相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面 能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段⑥長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪 4的輪毅略短，取L6=55mm。 (5)

65、.軸段⑤和軸段④的設(shè)計(jì) 軸段⑤為齒輪提供軸向定位作用，定位軸肩的高度為 h = (0.07 0.1 )d6 =3.29_ 4.7mm ,取 h = 4mm,則 ds=55mm, L5 =1.4h = 5.6mm。取 L5=8mm。軸段④的直徑可取軸承內(nèi)圈定位直徑，即 d4=52mm,齒輪左端面與箱體 內(nèi)壁距離為& = &+ —b4% = 8+(64-59% = i0.5mm,則軸段④的長(zhǎng)度： L4 =BX +A-A4 -b4 -L5 =124 +5-10.5 -59-8 = 51.5mm 0 .軸段②與軸段⑦的長(zhǎng)度軸段②的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸 承端蓋等零件有關(guān)

66、。軸承座的寬度為軸承座的寬度為 L=65mm,軸承旁連接螺栓為 M2Q軸承端蓋連接螺釘選GB/T5781 M10m25,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑，輪轂 外徑不與端蓋螺釘?shù)牟鹧b空間干涉，故取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承端蓋外端面的距離為 K =10mm 。 貝U 有 L2=L+At+Bd+K — B—4=6 6+ 2+1—0 — 1=0 mm 9 5 L7 =B + △+& +b4 -b6 =19+5+12.5 + (59-55) = 40.5mm。 (6) .軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離 a3 = 18.2mm , 則由草圖可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為： ,. . b4 八 59 … - 11 =L7 L6 -- -a3 =40.5 55 -- -18.2 = 47.8mm 2 2 I2 =L3 L4 L5 b4 -a3 =19 51.5 8 59 -18.2 = 89.8mm 2 2 l3 =a3 L2 J =18.2 63 82 = 122.2mm 2 2 5.3.4鍵連接 聯(lián)軸器與軸段①及齒輪