d3?C3P32.11?112?3?32.80mmn389.78d3?32.80mm 此计算为轴的最小直径，实际的轴的直径根据电机的外伸轴直径及结构要求拟定。 4.1.1.各轴基本结构设计 Ⅰ轴的初步设计 小锥齿轮大端分度圆直径为75mm，与自身孔径相差不大，采用齿轮轴的形式。装配方案是左端是联轴器，端盖，油封，弹簧挡圈，角接触轴承，轴套；右端是角接触轴承，锥齿轮。 拟定轴上零件的装配方案（见图4-1） 图4-1Ⅰ轴轴系图 ①根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 d1-2根据联轴器的标准（GB/T5843-2003），d1-2=18mm，为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，依据联轴器的标准，取1-2轴径为d1-2=12mm，保证定位轴肩，取2-3段的直径d2-3=30mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=42mm。 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，工作功率不大，故选用角接触轴承（GB/T292-2007），参照工作要求并根d2-3=30mm，考虑到轴承的转速，取标准精度级的7306C，其尺寸为D×d×B=72×30×19，算上弹性挡圈槽宽度t=1.5mm，外伸端长度大于8mm，取L2-3=55mm，依据弹簧挡圈标准，取d3-4=28.6mm，L3-4=1.5mm，d4-5=30mm，L4-5=20mm，轴套长度依据两轴间距确定，L5-6=80mm，d5-6=25mm，同d4-5得d6-7=30mm，L6-7=20mm，为满足轴承的轴向定位，d7-8=35mm，长度依据锥齿轮结构与锥齿轮与套杯，以及轴承的指点距离要求综合确定计算得L7-8=10.5mm。 ②轴上的周向定位 半联轴器的周向定位均采用C型平键连接，按d1-2由《机械设计指导用书》表17-32查得C型平键截面b×h=10×8，键槽用键槽铣d1-2=12mmd2-3=30mm d3-4=28.6 d4-5=30mmd5-6=25mm d6-7=30mm d7-8=35mm L1-2=42mm L2-3=55mm L3-4=1.5mmL4-5=20mm L5-6=80mm L6-7=20mm L7-8= 10.5mm C型平键 b×h=10×8 H7/k6 11
刀加工，长为38mm，半联轴器与轴的配合为H7/k6，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为r6。 ③确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为2×45°，圆角均取R1.5。 图4-2Ⅰ轴设计图 Ⅱ轴的初步设计 d1-2=35mmL1-2=21mm d2-3=40mm L2-3=16mm L3-4=65mm d4-5=45mm L4-5=24.1mm d5-6=38mm 图4-3 Ⅱ轴轴系图 L5-6=40mm d6-7=35mm 装配方案是右端锥齿轮、套筒、角接触轴承；左端斜齿轮，角接L6-7=39.90mm触轴承。 拟定轴上零件的装配方案(见图4-3) ①根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用角接触轴承，参照工作要求并根据的计算范围，根据最小轴径及不低于前一级轴径要求，选取轴承7307C。 根据所选轴承，设计轴径d1-2=d6-7=35mm，L1-2=21mm，2处为定位轴肩，故取2-3段的直径d2-3=40mm，长度根据小齿轮及轴承端面距箱体内壁要求计算，距长度略小于小斜齿轮的齿宽，取长度L2-3=16mm，小齿轮齿宽为65mm，所以L3-4=65mm，根据大锥齿轮内径确定d5-6=38mm，6处需留出1-2mm，所以L5-6=40mm，5处齿轮定位轴肩差为3-8mm，故d4-5=45mm故，根据安装轴承在轴承座7307C T2=216.25N·m 12
中安装距内壁5mm，并经过计算知道轮毂距内壁距离不低于10mm，以及大锥齿轮的啮合的安装位置5处距离中心面距离为24.10mm，由作图知道和内壁与轴承和齿轮端面要求知内壁距离一半要不低于152mm按圆整原则取内壁间距为152mm，从而L6-7=39.90mm，L2-3=16mm。 ②轴上的周向定位 齿轮的周向定位采用平键连接，按由《机械设计指导用书》表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/k6，选用A型平键12mm×8mm×33mm，与轴的配合为H7/k6，角接触轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为r6。 (5) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为2×45°，圆角均取R1.5。 轮毂与轴H7/k6 A型 平键12mm8mm33mmH7/k6 ××图4-4 Ⅱ轴设计图 d1-2=36mmL1-2=60mm d2-3=40mm L2-3=42mm d3-4=45mm L3-4=25mm d4-5=53mm L5-6=56mm d5-6=47mm L5-6=56mm d6-7=45mm L6-7=46.5mm ①根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段的直径d2-3=40mm,2端面应伸出端盖8mm以上，结合箱 体，长度L2-3=42mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1-2=60mm。 Ⅲ轴的初步设计 装配方案是左端轴承、端盖、密封圈、联轴器；右端齿轮、套筒、轴承。 d1-2根据联轴器的标准（GB/T5843-2003），d1-2=36mm，L1-2=60mm为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩。轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案（见图4-6） 13
2）初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用角接触轴承，参照工作要求并根据设计手册，标准精度级的角接触轴承7309C，其尺寸为D×d×B=100×45×25，，取d3-4=45mm，L3-4=25mm。左端轴承采用轴肩进行轴向定位。齿轮右端以及右端轴承的定位采用轴套，已知齿轮轮毂的宽度为58mm，为了使轴套端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取L5-6=56mm，d5-6=47mm，。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度1.5-4mm，故取d4-5=53mm，同理d6-7=45mm，依据实际作图以及箱体内壁与齿轮、轴承的定位关系，可得L4-5=84.5mm，L6-7=46.5mm。 ②上的周向定位 半联轴器的周向定位均采用平键（C型）连接，按d1-2由《机械设计指导用书》表17-30查得平键截面b×h为12mm×8mm，键槽用键槽铣刀加工，长为55mm，齿轮的周向定位均采用平键（A型）连接，按d5-6由《机械设计指导用书》表17-30查得平键截面b×h为14mm×9mm，键槽用键槽铣刀加工，长为50mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/k6；同样，，半联轴器与轴的配合为H7/k6，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为r6。 (5) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为2×45°，圆角均为R1。 7309C 平键（C型）b×h=12mm ×8mm键长为 55mm 平键（A型）b×h=14mm ×9mm键长为 50mm 图4-5 Ⅲ轴设计图 14
2）初步选择角接触轴承。考虑到锥齿轮运动会产生轴向力，该减速器传递的功率并不太大，轴承采用角接触轴承。 3）取安装齿轮处的轴段，齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮縠的宽度，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短与轮縠宽度（约2mm）。 4) 选择轴的材料 因传递功率不大，且对质量与结构尺寸无特殊要求，故选用45钢并进行调制处理。 5) 确定轴的轴向固定方式 因为齿轮减速器输出轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴向固定采用两端固定方式。
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