中間軸(Ⅱ軸)及其軸承、鍵的設(shè)計要點

1、12六.中間軸(II軸)1 .中間軸上的功率 P2 =2.682kw,轉(zhuǎn)速n2 =665.74r/min轉(zhuǎn)矩 T2 =38473N mm2 .求作用在齒輪上的力 高速大齒輪：Ft22T2 _ 2 38473d2 -182= 422.8Ntan antan 20oFr2 = Ft2n =422.8 o =159.6Ncos :cos15.36Fa2 =Ft2 tan ' =422.8 tan15.36o =116.1N低速小齒輪：Ft32T22 38473d166-1165.8NFr3 = Ft3 tanan =1165.8 tan20o = 424.3N3 .初定軸的最小直徑 選軸的材

2、料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153,取A =110,于是由式15-2初步估算軸的最小直徑dmin =Ao3P2/n2 =1103 2.682/665.74 = 17.50mm中間軸上有兩個鍵槽，最小軸徑應(yīng)增大10%15%,取增大12%得dmin =19.6mm,圓整的dm. =20mm。這是安裝軸承處軸的最小直徑 d1，由高速級軸知d1 =35mm。4 .根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度(1)初選型號6207的深溝球軸承參數(shù)如下d "蟲=35父 72 M17, da =42mm, Da = 65mm ,基本額定動載荷 Cr =25.7KN基本額定靜載荷Cor =15.3KN

3、,故d1 =d5 =35mm。軸段1和5的長度相同，故取 l1 =l5 =39mm。(2)軸段2上安裝高速級大齒輪，為便于齒輪的安裝，d2應(yīng)略大與d1 ,可取d2 =40mm。齒輪左端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪左端面上，即靠緊,軸段2的長度l2應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬bi =45mm,取=43mm。大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段3的直徑，軸肩高度 h =0.07 0.1d ,取 d4 =46mm , l3=10mm。(3)軸段4上安裝低速級小齒輪，為便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大與d5,可取d4 =40mm。齒輪右端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪右端面上，即靠緊,

4、 軸段4的長度14應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬b = 75mm , 取 l4 =73mm。取齒輪齒寬中間為力作用點，則可得Li = 52mm, L2 =68mm, L3 = 67mm參考表15-2,取軸端為1.5父45°,各軸肩處的圓角半徑見圖93。圖93中間軸的結(jié)構(gòu)布置簡圖5 .軸的受力分析、彎距的計算1)計算支承反力：在水平面上M B = 0, FAH =Ft2 (L2 L3) % L3 _ 422.8 (68 67) 1165.8 67 _ / MM.D INL2 L352 68 67Fbh =Ft2 Ft3FAH =422.8 1165.8-722.9 =86

5、5.7N在垂直面上:M B = 0, FbV =一227.9NFr2L1Fa2 d22Fr3(LL?)L1L2L3Fa2 =116.1N故 FaV = Fr2 -Fbv - Fr3 = -36.8N總支承反力：Fa = , F；h-FBH不= J722.92 865.72 =1127.8NFb = fAv , fBV , F：2 ' x(-36.8)2 (-227.9)2 116.12-258.4N2)計算彎矩 在水平面上：M2AH =Fah Li =722.9 52=37590N mmM FL3 =865.7 67 =58001.9N mm3BH BH 3在垂直面上：M3BV = F

6、bv L3 = -227.9 67 = -15269.3N mmM2AV =Fav L1=36.8 52=1913.6N mm £- r Vr VIM'2AV =Fav Li Fa2 4 2 914.9N mm故M2合二 Jm2AH +M；av =，375902+(-1913.6)2 =37638.7N mmM 2合=Jm2AH +M2av =7375902 +(-1914.9) =37638.7N mm乂3合=Jm；bh +M；bv ="58001.92 +(15269.31 =59978.1N mm3)計算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖T -T2 -38473N mm4)計算當(dāng)

7、量彎矩M；=Jm；合 + 而 2 = 437638.72+(0.6父38473)2 =44153.5N mmM 3 = Jm3合2 = 759978.12 +(0.638473)2 = 64266.9N mm6 .作受力、彎矩和扭矩圖圖94軸II受力、彎矩和扭矩圖7 .滾動軸承的選擇和計算1）校核軸承A和計算壽命徑向載荷 FAr = Jf；hF；v = *36.82 722.92 -723.8N軸向載荷 FAa = Fa2 =116.1NFa a F 斤 r0. 16,0表 13-5得 X=1,Y=0,按表 13-6, fp =1.01.2，取fp =1.1,故 PA =fp(XFAr+Y%)

8、=1.1(1x723.80x116.尸 796.2J因為PA <Cr =25700N ,校核安全該軸承壽命LAh n106薪C 3()3PA10625700 360 665.74(796.2)二 841931.9h2）校核軸承B和計算壽命徑向載荷 FBr = Fbh FBV = 865.72 227.92 =895.2N當(dāng)量動載荷 PB =fpFBr =1.1 m895.2 = 984.7N <Cr =25700,校核安全該軸承壽命LBh二10660 n2106(25700)360 665.74 984.7-445073.4h查表13-3得預(yù)期計算壽命Lh =12000T 2000

9、0 <LBh < LAh ,故安全8 .選用校核鍵1）低速級小齒輪的鍵由表61選用圓頭平鍵（A型），小齒輪軸端直徑d=40mm,bMh = 12M8,小齒輪齒寬B=75mm, L = 56mm。k = 0.5h = 4mm l = L-b = 56 -12 = 44 mm由式 61, %=a=373=10.93MPa p kdl 4 40 44查表6 2,得仃p =100120MPa仃p<Qp,鍵校核安全 p p p2）高速級大齒輪的鍵由表61選用圓頭平鍵（A型），大齒輪軸端直徑d=40mm, bxh=12><8,大齒輪齒寬B=45mm, L=40mm。k = 0

10、.5h = 4mml = L -b = 40 T2 = 28mm2T22 38473由式 6 1 , op = 2=17.18MPap kdl 4 40 28查表6 2,得付"=100120MPa 仃0<叵"，鍵校核安全 p p p8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，3處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險截面，M3 =64266.9N mm, T=38473N mm 3I 4b I -600MP=10.23mmd 3 M _ 3 64266.9T 0.11、b 1 一0.1 600所以d滿足要求根據(jù)式155,并取口 =0.6 ,二d3 bt(

11、d T)232 一 2d27： 403 12 4 40-43二 5505.6mm3322 40二3a =M 2-(TT2)2'/W，64266.92 十(0.6 父 38473 j5505.6= 12.4MPa由表1 5 1查得o=60MPa,仃3a 叵,校核安全九.聯(lián)軸器的選擇1、選用類型及型號為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，I軸選型號LT5,加軸選型號LT6。2、校核1)、I軸上聯(lián)軸器計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca = Ka T 取 Ka= 1.5 , T = T入=9169N mmTa = 1.5 9 16913NT5r3n=5N m1 3caI 軸轉(zhuǎn)速 n=2880r/m

12、in 軸徑 d=28mm從彈性套柱銷聯(lián)軸器(GB/T 4323-2002)查得LT5公稱轉(zhuǎn)矩Tn = 125N mm 許用轉(zhuǎn)速n=4600r/min軸徑為 25-35mm之間T T n ini1 c a n n n聯(lián)軸器合用2)、田軸上的聯(lián)軸器計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca二 K a T取Ka=1.5,T = T3入=124220N mmJI. 5 1 24220 1 N6mm0 N m186ca出軸轉(zhuǎn)速 n=200.04r/min 軸徑 d=32mm從彈性套柱銷聯(lián)軸器(GB/T 4323-2002)查得LT6公稱轉(zhuǎn)矩Tn = 250N mm 許用轉(zhuǎn)速n=3800r/min 軸徑為32-42mm之

13、間Tca T n n H聯(lián)軸器合用十.潤滑密封設(shè)計(1)齒輪的潤滑：除少數(shù)低速(v0.5m/s)小型減速器采用脂潤滑外，絕大多數(shù)減速器的 齒輪都采用油潤滑。本設(shè)計高速級圓周速度 v< 12m/s,采用浸油潤滑。為避免浸油潤滑的攪 油功耗太大及保證輪赤嚙合區(qū)的充分潤滑， 傳動件浸入油中的深度不宜太深或太 淺，一般浸油深度以浸油齒高為適度，但不應(yīng)小于 10mm浸油潤滑的油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量。油池太淺易激起箱底沉查和 油污。一般齒頂圓至油池底面的距離不應(yīng)小于 3050mm為有利于散熱，每傳 遞1KW功率的需油量約為0.350.7L。齒輪減速器的潤滑油黏度可按高速級齒輪的圓周速度V選取：

14、V<2.5可選用中極壓齒輪油N32Q(2)軸承的潤滑當(dāng)減速器中浸油齒輪的圓周速度 v1.52m/s時，油飛濺不起來，應(yīng)選 用脂潤滑。卜一.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計減速器的下箱體采用鑄造（HT200）箱蓋采用（HT150）制成，采用剖分式 結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用 旦工配合. is61 .機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2 .考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s,故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其 表面粗糙度為Ra6

15、.33 .機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8,圓角半徑為R=3o機體外型簡單，拔模方便.4 .對附件設(shè)計A視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以 便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械 加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油， 放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)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。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油

16、尺座孔而溢出.D通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺 視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡 .E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋. F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.G 吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體 .減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下名稱符號計算公式結(jié)果機座壁厚a仃=0.025a +3 之88機蓋壁厚5仃 i =0.02a+3 之 88機蓋凸緣厚度bi燈=i.5crii2機座凸緣厚度bb =

17、i.50i2機座底凸緣厚度b2b2 =2.5仃20地腳螺釘直徑dfdf = 0.036a+i2M20地腳螺釘數(shù)目n查手冊6軸承旁聯(lián)接螺栓 直徑didi =0.72dfMi6機蓋與機座聯(lián)接 螺栓直徑d2d2= (0.50.6 ) dfMi2軸承端蓋螺釘直 徑d3d3=(0.40.5) dfM8視孔蓋螺釘直徑d4d4= (0.30.4 ) dfM6定位銷直徑dd = (0.70.8) d28df , di, d2至外機壁距離Ci查機械課程設(shè)計指導(dǎo)W 42622i8d f , d2至凸緣邊緣距離C2查機械課程設(shè)計指導(dǎo)W 424i6外機壁至軸承座 端面距離lili = Ci +C2+ (8i2)48大

18、四中匕貝圓與內(nèi) 機壁距離d1 >i.2 仃i0齒輪端面與內(nèi)機 壁距離2 2。10機蓋，機座肋厚m1 ,mmi & 0.85cj1,m & 0.85cjmi 77 m%7軸承端蓋外徑D2嵌入式 D2 =1.25D+1090（1 軸）90（2 軸）100 （3 軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓 距離Ss七d290 （1 軸）90 （2 軸）100 （3 軸）十二 . 設(shè)計總結(jié)機械設(shè)計課程設(shè)計是機械課程中一個重要的環(huán)節(jié)通過了幾個周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練， 對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗， 理論知識學(xué)的不牢固， 在設(shè)計中難免會出現(xiàn)問題， 如： 在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)間是可能會出現(xiàn)誤差， 如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準(zhǔn)確。課程設(shè)計運用到了很多知識，例如將理論力學(xué)，材料力學(xué)，機械設(shè)計，機械原理，互換性與測量技術(shù)等，是我對以前學(xué)習(xí)的知識有了更深刻的體會。通過可程設(shè)計， 基本掌握了運用繪圖軟件制圖的方法與思路， 對計算機繪圖方法有了進一步的加深，基本能繪制一些工程上的圖。