畢業(yè)設(shè)計螺旋傳送機主傳動系統(tǒng)的設(shè)計維護及改造

摘要齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式。它的主要優(yōu)點是：①瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準確可靠；②適用的功率和速度范圍廣；③傳動效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用壽命長；⑤外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的減速器,用于原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向開展。減速器與電動機的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。近十幾年來,由于近代計算機技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的開展，使得機械加工精度，加工效率大大提高，從而推動了機械傳動產(chǎn)品的多樣化，整機配套的模塊化，標準化，以及造型設(shè)計藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。在21世紀成套機械裝備中,齒輪仍然是機械傳動的根本部件。CNC機床和工藝技術(shù)的開展,推動了機械傳動結(jié)構(gòu)的飛速開展。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動,將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設(shè)計中的學科交叉,將成為新型傳動產(chǎn)品開展的重要趨勢。關(guān)鍵字：減速器軸承齒輪機械傳動目錄畢業(yè)設(shè)計任務書……………2摘要…………7前言…………81機械傳動裝置的總體設(shè)計1.1分析和擬定傳動裝置的運動簡圖1.2電動機的選擇…………1.2.1條件及其它數(shù)據(jù)…………1.2.2選擇電動機………2計算總的傳送比及分配各級的傳動比………………3計算各軸的功率，轉(zhuǎn)數(shù)及轉(zhuǎn)矩………3.1電動機軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩……………3.2Ⅰ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩…3.3Ⅱ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩…….3.4Ⅲ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩….4齒輪的設(shè)計計算………….4.1齒輪傳動設(shè)計準那么……4.2直齒1、2齒輪的設(shè)計………………4.3直齒3、4齒輪的設(shè)計………………5軸的設(shè)計及低速軸的強度校核……………5.1概述……………………5.1.1軸的作用5.1.2軸的類型5.1.3軸的形狀和名稱5.1.4影響軸技術(shù)參數(shù)和形狀的因素5.1.5軸的設(shè)計應掌握的條件5.1.6軸的強度、剛度5.1.7軸的設(shè)計原那么5.1.8零件在軸上的固定5.2Ⅰ軸的設(shè)計………………5.3Ⅱ軸的設(shè)計………………….5.4Ⅲ軸的設(shè)計…………………6鍵聯(lián)接的選擇及其校核計算………6.1鍵的選擇……………………6.2鍵的設(shè)計……………………7滾動軸承的選擇及其校核計算…………………7.1概述…………7.2滾動軸承的選擇及有關(guān)計算………………8設(shè)計減速器箱體，箱殼及其附件………………9潤滑方式確實定…………………總結(jié)…………致謝…………參考文獻……………………前言機械〔machine〕，源自于希臘語之mechine及拉丁文mecina，原指“巧妙的設(shè)計〞，作為一般性的機械概念，可以追溯到古羅馬時期，主要是為了區(qū)別與手工工具?，F(xiàn)代中文之“機械〞一詞為機構(gòu)為英語之〔mechanism〕和機器〔machine〕的總稱。

機構(gòu)的特征有：

機械是一種人為的實物構(gòu)件的組合。

機械各局部之間具有確定的相對運動。

機器具備機構(gòu)的特征外，還必須具備第三個特征即能代替人類的勞動以完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能，故機器能轉(zhuǎn)換機械能或完成有用的機械功的機構(gòu)。從結(jié)構(gòu)和運動的觀點來看，機構(gòu)和機器并無區(qū)別泛稱為機械。

機構(gòu)和機器的定義來源于機械工程學，屬于現(xiàn)代機械原理中的最根本的概念，中文機械的現(xiàn)代概念多源自日語之“機械〞一詞，日本的機械工程學對機械概念做如下定義〔即符合下面三個特征稱為機械machine〕：

機械是物體的組合，假定力加到其各個局部也難以變形。

這些物體必須實現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運動。

把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问?，或轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C械功。本書是挖掘機行走局部減速器的設(shè)計說明書，具體內(nèi)容有：挖掘機的大體情況介紹各個傳動件的設(shè)計計算軸的設(shè)計與計算閱讀本說明書后能對挖掘機行走局部減速器的認識和了解有一定的幫助，通過本次設(shè)計，加深了對機械設(shè)計各種方法的了解，同時也積累了很多機械設(shè)計方面的經(jīng)驗螺旋傳送機主傳動系統(tǒng)的設(shè)計維護及改造1機械傳動裝置的總體設(shè)計1.1分析和擬定傳動裝置的運動簡圖一般工作機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三個根本職能局部組成。傳動裝置傳送原動機的動力、變換其運動，以實現(xiàn)工作裝置預定的工作要求，它是機器的主要組成局部．實踐證明，傳動裝置的重量和本錢通常在整臺機器中占有很大的比重；機器的工作性能和運轉(zhuǎn)費用在很大程度上也取決于傳動裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計布局的合理性。由此可見，在機械設(shè)計中合理擬定傳動方案具有重要意義。分析和選擇傳動機構(gòu)的類型及其組合是擬定傳動方案的重要一環(huán)，這時應綜合考慮工作裝置載荷、運動以及機器的其他要求，再結(jié)合各種傳動機構(gòu)的特點適用范圍，加以分析比擬，合理選擇。傳動系統(tǒng)應有合理順序和布局。除必須考慮各級傳動機構(gòu)所適應的速度范圍外，還得注意一下幾點:1．帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時結(jié)構(gòu)尺寸較嚙合傳動大；但帶傳動平穩(wěn)，能緩沖吸震，應盡量置于傳動系統(tǒng)的高速級．

2.一般滾子鏈傳動運轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，宜布置在低速級。

3．蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時，由于有較高的齒面相對滑動速度，易于形成液體動壓潤滑油膜，也有利于提高承載能力及效率。

4.輪(特別是大模數(shù)錐齒輪)的加工比擬困難，一般宜置于高速級，以減小其直徑和模數(shù)。但需注意，當錐齒輪的速度過高時，其精度也需相應提高，此時還應考慮能否到達所需制造精度以及本錢問題。

5.斜齒輪傳動較直齒輪傳動平穩(wěn)，相對應用于高速級。

6．開式齒輪傳動一般工作環(huán)境較差，潤滑條件不良，外廓緊湊性可低于閉式傳動，應布置在低速級。

7．制動器通常設(shè)在高速軸。傳動系統(tǒng)中位于制動裝置后面不應出現(xiàn)帶傳動，摩擦傳動和摩擦離合器等重載時可能出現(xiàn)摩擦打滑的裝置。

8.為簡化傳動裝置，一般總是將改變運動形式的機構(gòu)(如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu))布置在傳動系統(tǒng)的末端或低速處；對于許多控制機構(gòu)一般也盡量放在傳動系統(tǒng)的末端或低速處，以免造成大的累積誤差，降低傳動精度。

9．傳動裝置的布局應使結(jié)構(gòu)緊凄、勻稱，強度和剛度好．并適合車間布置情況和工人操作，便于裝拆和維修。圖2—2所示的兩種型式混砂機都是用兩對圓柱齒輪和一對錐齒輪減速傳動，但布局不一樣，效果就不相同。圖(d)所示混砂機的總體布局中，電動機和減速器在機器外面，結(jié)構(gòu)不緊湊；傳動裝置中一對錐齒輪是開式的，潤滑條件差，砂塵易落入，加速齒輪磨損，工作壽命較短；從動錐齒輪較大，制造較難；主動錐齒輪的支承跨距大，對該軸的強度和剛度均不利，且機架、電動機和減速器分別與地基聯(lián)接，使用單位安裝費事，在這幾方面不及圖(b)所示改良后的混砂機．

10.在傳動裝置總體設(shè)計中，必須注意防止因過載或操作疏忽而造成機器損壞和人員工傷，可視具體情況在傳動系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)加設(shè)平安保險裝置。1.2電動機的選擇1.2.1螺旋輸送機傳動裝置簡圖圖1.1螺旋輸送機傳動裝置簡圖1.2.2，原始數(shù)據(jù)螺旋軸上的功率P=1.70kW螺旋筒軸上的轉(zhuǎn)速n=28.0r/min1.2.3，條件工作情況:三班制,連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),允許輸送帶速度誤差為±0.5%.單件生產(chǎn);使用折舊期:10年動力來源:電力,三相交流.電壓380/220V;滾筒效率:0.96(包括滾筒與軸承的效率損失)。1.2.3選擇電動機(1)選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式

生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無特殊要求(如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常起動和反轉(zhuǎn)等)，通常都采用三相交流異步電動機。我國已制訂統(tǒng)一標準的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械，如金屬切削機床、風機、輸送機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械和食品機械等。由于Y系列電動機還具有較好的起動性能，因此也適用于某些對起動轉(zhuǎn)矩有較高要求的機械(如壓縮機等)。在經(jīng)常起動，制動和反轉(zhuǎn)的場合，要求電動機轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，此時宜選用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相異步電動機。

三相交流異步電動機根據(jù)其額定功率(指連續(xù)運轉(zhuǎn)下電機發(fā)熱不超過許可溫升的最大功率，其數(shù)值標在電動機銘牌上)和滿載轉(zhuǎn)速(指負荷相當于額定功率時的電動機轉(zhuǎn)速，當負荷減小時，電機實際轉(zhuǎn)速略有升高，但不會超過同步轉(zhuǎn)速——磁場轉(zhuǎn)速)的不同，具有系列型號。為適應不同的安裝需要，同一類型的電動機結(jié)構(gòu)又制成假設(shè)干種安裝形式。各型號電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)(如額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比等)、外形及安裝尺寸可查閱產(chǎn)品目錄或有關(guān)機械設(shè)計手冊。按的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動機。(2)選擇電動機的功率工作機所需的電動機輸出功率為電動機至運輸帶之間總效率==0.816(3)初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機根據(jù)?機械設(shè)計根底實訓指導?附表4-10，選擇電動機型號為Y112M-6,其額定功率為2.2kw，滿載轉(zhuǎn)數(shù)為940r/min即2計算總的傳送比及分配各級的傳動比2.1計算總傳動比總傳動比2.2分配傳動裝置各級傳動比查表2-1取，；那么查表2-1齒輪傳動單級傳動比常用值圓柱3～5圓錐2～3最大值853計算各軸的功率，轉(zhuǎn)數(shù)及轉(zhuǎn)矩3.1條件3.2電動機軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩kwr/minN·mm3.3Ⅰ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩kwr/minN·mm3.4Ⅱ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩kwr/minN·mm3.5Ⅲ軸的功率，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩kwr/minN·mm4齒輪的設(shè)計計算4.1齒輪傳動設(shè)計準那么齒輪傳動是靠輪齒的嚙合來傳遞運動和動力的，齒輪失效是齒輪常見的失效形式。由于傳動裝置有開式、閉式，齒面硬度有軟齒面〔硬度≤350HBS〕、硬齒面〔硬度＞350HBS〕，齒輪轉(zhuǎn)速有高與低，載荷有輕與重之分，所以實際應用中常會出現(xiàn)各種不同的失效形式。分析研究試銷形式有助于建立齒輪設(shè)計的準那么，提出防止和減輕失效的措施。設(shè)計齒輪傳動時應根據(jù)齒輪傳動的工作條件、失效情況等，合理地確定設(shè)計準那么，以保證齒輪傳動有足夠的承載能力。工作條件、齒輪的材料不同，輪齒的失效形式就不同，設(shè)計準那么、設(shè)計方法也不同。對于閉式軟齒面齒輪傳動，齒面點蝕是主要的失效形式，應先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。閉式硬齒面齒輪傳動常因齒根折斷而失效，故通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計計算，確定齒輪的模數(shù)和其他尺寸，然后再按接觸疲勞強度校核齒面的接觸強度。對于開式齒輪傳動中的齒輪，齒面磨損為其主要失效形式，故通常按照齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計計算，確定齒輪的模數(shù)，考慮齒輪的模數(shù)，考慮磨損因素，再將模數(shù)增大10%～20%，而無需校核接觸強度。4.2直齒1、2齒輪的設(shè)計(1)條件1，kw2，r/minr/min3，工作條件：使用壽命10年，三班制，連續(xù)單向，中等沖擊。(2)選擇齒輪材料及精度等級。小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)硬度HB1=250HBS大齒輪選用45鋼正火硬度HB1=210HBS精度等級：8級齒面粗超度Ra≤3.2~6.3μm(3)按齒輪接觸疲勞強度設(shè)計轉(zhuǎn)矩N·mm；N·mm(4)載荷系數(shù)K及材料的彈性系數(shù)ZE查表4-1K=1.5表4-1載荷系數(shù)K工作機械載荷特性原動機電動機多缸內(nèi)燃機單缸內(nèi)燃機均勻加料的運輸機和加料機、輕型卷揚機、發(fā)電機、機床輔助傳動均勻、輕微沖擊1~1.21.2~1.61.6~1.8不均勻加料的運輸機和加料機、重型卷揚機、球磨機、機床主傳動中等沖擊1.2~1.61.6~1.81.8~2.0沖床、鉆床、破碎機、挖掘機大的沖擊1.6~1.81.9~2.12.2~2.4(5)齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)取小齒輪齒數(shù)Z1=25那么大齒輪齒數(shù)Z2=85。因單級齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，查表4-2得，表4-2齒寬系數(shù)齒輪相對于軸承的位置齒面硬度軟齒面〔≤350HBS〕硬齒面〔＞350HBS〕對稱布置0.8~1.40.4~0.9不對稱布置0.6~1.20.3~0.6懸臂布置0.3~0.40.2~0.25(6)許用接觸應力由?機械設(shè)計根底?圖7-25查得，查?機械設(shè)計根底?圖7-24得，，由?機械設(shè)計根底?表7-9查得MPaMPammmm查表4-3，取標準模數(shù)m=2表4-3標準模數(shù)表第一系列0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1.1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50第二系列0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，〔3.25〕，3.5，〔3.75〕，4.5，5.5，〔6.5〕，7，9，〔11〕，14，18，22，28，〔30〕，36，45(7)主要尺寸計算mmmmmm經(jīng)圓整后取,mm；mmmm(8)按齒根彎曲疲勞強度校核由式：求出，如,那么校核合格(9)確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)①齒形系數(shù)YF查表4-4得，;表4-4標準外齒輪的齒形系數(shù)YFZ1214161718192022252830354045506080100≥200YF3.473.223.032.972.912.852.812.752.652.582.542.472.412.372.352.302.252.182.14②應力修正系數(shù)查表4-5得，;表4-5標準外齒輪的應力修正系數(shù)YSZ1214161718192022252830354045506080100≥200YS1.441.471.511.531.541.551.561.581.591.611.631.651.671.691.711.731.771.801.88③許用彎曲應力查?機械設(shè)計根底?圖7-26得，；查?機械設(shè)計根底?表4-6得，表4-6平安系數(shù)平安系數(shù)軟齒面〔≤350HBS〕硬齒面〔＞350HBS〕重要的傳動、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪SH1.0~1.11.1~1.21.3~1.6SF1.3~1.41.4~1.61.6~2.2查?機械設(shè)計根底?圖7-23得，；MPaMPaMpa＜Mpa＜(10)齒跟彎曲強度合格驗算齒輪的圓周速度v。查?機械設(shè)計根底?表7-7可知,選8級精度是適宜的。(11)幾何尺寸計算齒頂高：齒根高：全齒高：頂隙：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：齒距：齒厚：齒槽寬：標準中心距：標準中心距：4.3直齒3、4齒輪的設(shè)計(1)條件1，kw2，r/minr/min3，工作條件：使用壽命10年，三班制，連續(xù)單向，中等沖擊。(2)選擇齒輪材料及精度等級。小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)硬度HB1=250HBS大齒輪選用45鋼正火硬度HB1=210HBS精度等級：8級齒面粗超度Ra≤3.2~6.3μm(3)按齒輪接觸疲勞強度設(shè)計轉(zhuǎn)矩N·mm；N·mm(4)載荷系數(shù)K及材料的彈性系數(shù)ZE查?機械設(shè)計根底?表K=1.5(5)齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)取小齒輪齒數(shù)Z1=28那么大齒輪齒數(shù)Z2=126因二級齒輪傳動為非對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，(6)許用接觸應力由?機械設(shè)計根底?圖7-25查得，查?機械設(shè)計根底?圖7-24得，，由?機械設(shè)計根底?表7-9查得MPaMPammmm取標準模數(shù)m=2.5(7)主要尺寸計算mmmmmm經(jīng)圓整后取,mm；mmmm(8)按齒根彎曲疲勞強度校核由式：求出，如,那么校核合格(9)確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)①齒形系數(shù)YF查表4-4得，;②應力修正系數(shù)查表4-5得，;③許用彎曲應力查?機械設(shè)計根底?圖7-26得，；查?機械設(shè)計根底?表7-9得，查?機械設(shè)計根底?圖7-23得，；MPaMPaMpa＜Mpa＜(10)齒跟彎曲強度合格驗算齒輪的圓周速度v應選8級精度是適宜的。(11)幾何尺寸計算齒頂高：齒根高：全齒高：頂隙：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：齒距：齒厚：齒槽寬：標準中心距：5軸的設(shè)計及低速軸的強度校核5.1概述5.1.1軸的作用做回轉(zhuǎn)運動的傳動件，如齒輪、聯(lián)軸器等都是安裝在軸上的，病通過軸實現(xiàn)傳動的。因此，軸的主要功用就是支撐零件并傳遞運動和動力。5.1.2軸上零件的固定零件在軸上的固定方式隨零件的作用而異。一般情況下，為了保證零件在軸上的工作位置的固定，應在周向和軸向上對零件加以固定。1周向固定為了傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸作相對轉(zhuǎn)動，軸上零件的周向零件必須可靠。常用的周向固定方法有鍵、花鍵、銷和過盈配合等聯(lián)接。2軸向固定零件在軸上的軸向定位要準確可靠，以使其安裝位置確定，能承受軸向力而不產(chǎn)生軸向位移。常見的軸向固定方法有軸肩、軸環(huán)定位，螺母定位，套筒定位及軸端擋圈定位等。

5.1.3軸的支承

減速器中軸的支承大多采用滾動軸承。

〔1〕軸系的軸向固定

為使軸和軸上的零件在機器中有正確的位置，防止軸系軸向竄動和正常傳遞軸向力，軸系應予軸向固定。常見的軸系固定方式有三種：

a、兩端單向固定的支承結(jié)構(gòu)

齒輪軸籍軸肩通過封油環(huán)頂住兩側(cè)軸承內(nèi)圈，兩側(cè)的軸承蓋那么分別頂住輔承外圈，每個支承各限制軸系單方向軸向移動，兩個支承組合便使該軸系位置固定。為補償軸的受熱伸長，軸承安裝應留有約0.25～0.4mm的熱補償間隙(間隙很小，圖中一般不畫出)．間隙量在裝配時通過增減軸承蓋與箱體間調(diào)整墊片組1的厚度來獲得。這種型式結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，但僅適用于溫度變化不大的短軸(軸承跨距l(xiāng)400mm)。

b、一端雙向固定、一端游動的支承結(jié)構(gòu)

蝸桿軸右端為由兩個成對的圓錐滾子軸承組成的一個雙向固定支承，其兩個內(nèi)圈由軸肩和圓螺母固定，兩個外圍由軸承套杯的凸肩和軸承蓋固定，可承受和傳遞雙向軸向載荷；左端軸承為深溝球軸承構(gòu)成的游動支，其內(nèi)圈與軸作雙向固定，外圍兩側(cè)均未固定，外圈與套杯座孔為間隙配合．軸承可在軸承蓋套杯座孔中軸向移動。當溫度變化時，軸可以自由伸縮，顯然，游動支承不能承受并傳遞軸向載荷。這種結(jié)構(gòu)型式適用于溫度變化較大的長軸。

由上述可見，軸系不管采用哪種固定方式，都是根據(jù)具體情況通過選擇軸承的內(nèi)圈與軸、外圈與軸承座孔的固定方式來實現(xiàn)的．軸承內(nèi)外圈的周向固定主要由配合來保證，軸承內(nèi)圈和軸的軸向固定，其原那么及方法與一般軸系零件的軸向固定根本相同，外圍與軸承座孔的軸向固定形式主要是利用軸承蓋、孔用彈性擋圈、套杯的凸肩以及軸承座孔的凸肩。具體選擇時要考慮軸向載荷的大小、方向(單向和雙向)、轉(zhuǎn)速上下、軸承的類型、支承的固定型式(游動或固定)等情況．5.1.4軸的類型軸可根據(jù)不同的條件加以分類。常用的分類方法有：1.按受載情況分同時承受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的軸稱為轉(zhuǎn)軸；只承受轉(zhuǎn)矩作用的稱為傳動軸；只承受彎矩作用的軸稱為心軸。2.按結(jié)構(gòu)形狀分軸有實心軸、空心軸、曲軸、撓性鋼絲軸和直軸。而直軸又可分為截面相等的光軸和截面分段變化的階梯軸。工程中最常見的是同時承受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的階梯軸。5.1.5軸的形狀和名稱圖4.1軸的形狀和名稱圖5.1.6影響軸技術(shù)參數(shù)和形狀的因素

軸的結(jié)構(gòu)和形狀取決于下面幾個因素：〔1〕軸的毛坯種類：〔2〕軸上作用力的大小及其分布情況；〔3〕軸上零件的位置、配合性質(zhì)及其聯(lián)接固定的方法；〔4〕軸承的類型、尺寸和位置；〔5〕軸的加工方法、裝配方法以及其他特殊要求?？梢娪绊戄S的結(jié)構(gòu)與尺寸的因素很多，設(shè)計軸時要全面綜合的考慮各種因素。5.1.7軸的設(shè)計應掌握的條件對軸的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計主要是確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。一般在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時的條件有：機器的裝配簡圖，軸的轉(zhuǎn)速，傳遞的功率，軸上零件的主要參數(shù)和尺寸等。5.1.8軸的強度、剛度軸的強度與工作應力的大小和性質(zhì)有關(guān)。在選擇軸的結(jié)構(gòu)和形狀時應注意以下幾個方面。〔1〕使軸的形狀接近于等強度條件?！?〕盡量防止各軸段剖面突然改變以降低局部應力集中?！?〕改變軸上零件的布置，有時可以減小軸上的載荷。〔4〕改良軸上零件的結(jié)構(gòu)也可以減小軸上的載荷。5.1.9軸的設(shè)計原那么1各段直徑：(1)與滾動軸承配合的軸頸直徑必須符合滾動軸承內(nèi)徑標準系列(2)軸上車制螺紋局部的直徑必須符合外螺紋大徑的標準系列(3)安裝聯(lián)軸器的軸頭直徑必須與聯(lián)軸器的內(nèi)孔直徑范圍相適應(4)與非標準件〔如齒輪、帶輪等〕相配合的軸頭直徑應采用標準系列2軸的各段長度軸的各段長度主要取決于軸上零件或軸承的寬度和它們之間的相互配合。此外，還要根據(jù)下面的具體情況來確定軸的各段長度。(1)裝有緊固件〔如螺母等〕的軸段，長度應保證緊固件有一定的軸向調(diào)整余地。(2)軸上的旋轉(zhuǎn)零件與旋轉(zhuǎn)零件之間、與緊固件〔如箱體、支架等〕之間應留有適當?shù)木嚯x，以免旋轉(zhuǎn)時相碰撞。5.2Ⅱ軸的設(shè)計(1)選擇材料因無特殊要求，選45鋼，正火，查?機械設(shè)計根底?表11-1得，，取A=115(2)估算軸的最小直徑因最小直徑與軸承配合，故其直徑應與軸承的內(nèi)徑孔一致，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表6-1，取，因該處與齒輪配合，故其直徑應與齒輪的內(nèi)徑孔一致，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表2-2，得處為軸肩，其直徑，處與軸承配合，故其直徑應與軸承內(nèi)徑一致，因此d4處為一與齒輪連體，其尺寸與齒輪相同得(3)確定各段的長度軸承的寬度,箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙，箱體內(nèi)側(cè)與齒輪端面的距離。所以，其中所以，所以，圓整，得處與一實體齒輪配合，因此5.3Ⅰ軸的設(shè)計(1)軸的材料的選擇因無特殊要求，選45鋼、正火，查?機械設(shè)計根底?表11-1得，(2)估算軸的最小直徑因最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將周徑加大，即，，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表4-10，選彈性套柱聯(lián)軸器，取其標準內(nèi)孔直徑那么因該處與軸承透蓋配合，故其直徑應與密封件的直徑一致，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表7-1，選其直徑因該處與軸承配合，故其直徑應與軸承內(nèi)徑一致，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表6-1取處與軸承配合，故其直徑應與軸承內(nèi)徑一致，因此(3)確定軸的各段長度其中所以，其中軸承的寬度,箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙，箱體內(nèi)側(cè)與齒輪端面的距離。5.4Ⅲ軸的設(shè)計(1)軸材料的選擇因無特殊要求，選45鋼、正火，查?機械設(shè)計根底?表11-1，得(2)估算軸的最小直徑因最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將周徑加大，，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表4-10，選彈性套柱聯(lián)軸器，取其標準內(nèi)孔直徑那么因該處與軸承透蓋配合，故其直徑應與密封件的直徑一致，查?機械設(shè)計根底實訓指導?附表7-1，選其直徑處與軸承配合，故(3)確定軸的各段長度其中所以，其中軸承的寬度,箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙，箱體內(nèi)側(cè)與齒輪端面的距離。其中所以，校核低速軸的疲勞強度輸出軸功率，轉(zhuǎn)速，從動齒輪4的分度圓的直徑。計算齒輪所受的力：轉(zhuǎn)矩分度圓的圓周力〔1〕畫輸出軸的受力簡圖，如下圖〔2〕畫水平平面的彎矩圖，如下圖。通過列水平平面的受力平衡方程,可求得那么(3)畫豎直平面的彎矩圖，如下圖。通過列豎直平面的受力平衡方程,可求得那么(4)畫合成彎矩圖，如下圖。(5)畫轉(zhuǎn)矩圖，如下圖。(6)畫當量彎矩圖，如下圖，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)，取，那么由當量彎矩圖可知C為危險截面，當量彎矩最大值為〔7〕驗算軸直徑由第三強度理論校核因為C截面有一鍵槽，所以需將直徑增大5%，那么，而C截面的設(shè)計直徑為，所以強度足夠。圖軸的強度校核6鍵聯(lián)接的選擇及其校核計算6.1鍵的設(shè)計和計算(1)選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應用平鍵.對于低速軸〔Ⅲ軸〕聯(lián)軸器處，與齒輪配合處軸徑查表?。烘I寬(2)校核鍵聯(lián)接的強度查表6-2得[]=110MPa工作長度(3)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度由式〔6-1〕得：＜[]＜[]兩者都適宜取鍵標記為：鍵1：18×90AGB/T1096-1979鍵2：22×100AGB/T1096-1979表6-1平鍵聯(lián)接尺寸〔摘自GB1096-1979〕軸鍵鍵槽公稱尺寸公稱尺寸寬度深度公稱尺寸極限偏差軸t轂t1較松聯(lián)接一般聯(lián)接較緊聯(lián)接軸轂軸轂軸轂公稱尺寸極限偏差公稱尺寸極限偏差6+0.0300+0.078+0.0300-0.030±0.015-0.012-0.0423.5+0.102.8+0.108+0.0360+0.098+0.0400-0.036±0.018-0.015-0.0514.0+0.203.3+0.20105.03.312+0.0430+0.120+0.0600-0.043±0.0215-0.018-0.0615.03.3145.53.8166.04.3187.04.420+0.0620+0.149+0.0650-0.062±0.026-0.022-0.0747.54.9229.05.4259.05.428106.4鍵的長度系列6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，300，360表6-2鍵聯(lián)接材料的許用擠壓應力〔壓強〕工程聯(lián)接性質(zhì)鍵或軸轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊靜聯(lián)接鋼鑄鐵動聯(lián)接鋼7減速器箱體的設(shè)計減速器的箱體采用鑄造〔HT200〕制成，采用剖分式結(jié)構(gòu),為了保證齒輪配合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合.1.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，同時為了防止油攪得沉渣濺起，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)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接外表應精創(chuàng)，其外表粗糙度為3.機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。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外表并用墊片加強密封，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：油標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，以便到達體內(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：6-3鑄鐵主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號減速器形式及尺寸關(guān)系/mm齒輪減速器箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑M16地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12蓋與座聯(lián)接螺栓直徑M8聯(lián)接螺栓的D2距離126軸承端蓋螺釘直徑/r