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图5-1 低速轴的受力分析 表5-1 低速轴的受力分析结果
载荷 支反力 弯矩 总弯矩 扭矩 水平面H 垂直面V `×106FH1=FH2=5504.5N MH=836.68N?mm FV1=1950.47、FV2=2742N MVmax=416.78N?mm M?836.682?416.782=934.74N?mm T2＝1.56?106N?mm 校核轴的强度
已知轴的弯矩和扭矩后，对其危险截面作出弯扭合成校核计算。按第三强度理论，计
22 算应力
M1?(?T2)2式(5.7) ?ca?W
?考虑弯、扭矩两者循环特性不同的影响，而引入折合系数。根据分析取?=0.6；W表危险截面的抗弯和抗扭截面系数，W?0.1?D3。
代值计算得：?ca=14.7MPa，
前已选定轴的材料为45钢，可查???1?=60MPa。因此?ca
5.5.3轴的刚度校核计算
轴在载荷的作用下，将产生弯矩或者扭矩变形。若变形量超过允许的限制，就会影响轴上零件的正常工作，甚至会丧失机器应有的功能。安装蜗轮的轴，若弯曲刚度（或者扭转刚度）不足而导致挠度（或扭转角）过大时，会影响蜗轮的正确啮合使蜗轮齿宽和齿高方向接触不良。造成载荷在齿面上的严重不均匀分布。 1. 轴的弯曲刚度校核计算
低速轴是阶梯轴校核其弯曲刚度时，应先求出其当量直径，再用当量直径作近似计算。有计算公式如下：
dV?
L4?di?1Zli4i式(5.8)
li——阶梯轴第i段的长度，单位为mm； di——阶梯轴第i段的直径，单位为mm； L——阶梯轴的计算长度，单位为mm； Z——阶梯轴计算长度内的轴段数；
由低速轴的零件图可知：L=427，d1=75、l1=35，d2=82、l2=77，d3=86、l3=90，d4=82、
l4=82，d5=75、l5=34，d6=70、l6=102 单位mm
代值计算当量dV为：dV=78mm 挠度、偏转角的计算公式：
pL3PL2y?? ?A??式(5.9)
48EI16EI
E——材料的弹性模量对钢材E=210Gpa；
I——轴截面的极惯性矩，单位为mm，对于圆轴，I?L——阶梯轴的长度；
P——阶梯轴所受的力，P=4692N
?d464；
23 经计算得：
y?7.2?10?9<<(0.02~0.05) ?ma
?A?0.7?10?10<<(0.001~0.002)
所以弯曲刚度校核合格。 2.轴的扭转刚度校核计算
轴的扭转变形用每米长的扭转角?来表示，圆轴扭转角?[单位为(?)/m]的计算公式为：
1ZTili??5.73?10?LGi?1Ipi4式(5.10)
G——轴的材料的剪切弹性摸量，单位为Mpa,对于钢材，G=8.1?104MPa； L——阶梯轴所受扭矩作用的长度，单位为mm; Z——阶梯轴受扭矩作用的轴段数。
Ti、li、Ipt——分别代表阶梯轴第I段上所受的扭矩、长度和极惯性矩。 Ip——轴截面的极惯性矩，单位为mm4，对于圆轴，
Ip??d432???86432=725.7mm4 式(5.11)
代值进行计算得出：??0.30
轴的扭转刚度条件为??[?]，式中[?]为每米长的允许转角，与轴的使用场合有关，对于一般传动轴，可取[?]=0.5~1()/m；对于精密传动轴，可取[?]=0.25~0.5()/m；对于精度要求不高的轴，[?]可大于1()/m。
可见轴的扭转刚度校核也合格。
5.6键的联接强度计算
平键联接传递转矩，对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键联接，其主要失效形式是工作面被压溃。除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤压力进行强度校核计算。
普通平键的强度条件为：
2T?103?p???p式(5.12)
kld
??T——传递的转矩 为1.56?106N?mm l——键的工作长度为50mm d——轴的直径为86mm
k——键的工作长度单位mm,k=0.5h，此外h为键的高度，单位为mm 键宽b?键高h——25?24mm
24 32T?10?21560530?＝51.85Mpa???p?故 ： ?p???＝60Mpa kld14?86?50[?p]——键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，[?p]＝60～90MPa
5.7 制动系统的设计
1.块式摩擦制动系统
组成主要包括磁力器，推杆，压力弹簧，抱闸臂，抱闸轮等。驱动机运转的同时磁力器中的电磁铁吸合，两个推杆同时推动两抱闸臂向外张开压缩弹簧，制动带与抱闸轮均匀的分开，驱动机高速轴带动抱闸轮转动进入正常工作。断电停车过程中，磁力器迅速去磁失去吸合力，这时压力弹簧释放能量，弹簧伸长压迫两抱闸臂向内移动，使制动带压迫抱闸臂产生摩擦力，两摩擦力形成力偶与电动机输入转矩相平衡，达到制动效果。
2.磁力器
选双向推力磁力器，用交流电源通过硅桥变成直流进入绳圈产生直流磁性，一般用220v起动，并在110v下正常工作。
抱闸肩是与制动带固定闸臂在一起的杠杆构件，两抱闸臂是对称的，通过两个弹簧压力把抱闸轮抱紧产生摩擦力偶，抱闸臂的结构要对称，美观，两抱闸臂应结合一起加工，摩擦带与摩擦轮的接触面不得小于70%。
25 6 驱动机的安装工艺
6.1 驱动机安装中应实现的技术指标
安装是获得高质量驱动机的最关键的工序，驱动机的很多重要综合技术指标都是靠安装工艺完成的，故安装的每道工序都要认真处理，不可马虎。
6．2精心调整传动机构的啮合斑点
由于啮合斑点对承载能力，传动效率，振动和噪声均有影响，所以蜗杆副对其啮合斑点的面积大小和部位都有明确的规定。对于圆柱蜗杆副要绝对避免入口接触，可用调整蜗轮相对蜗杆的位置来实现。若安装没法实现“最佳”啮合状态，则允许采用轻微的，细心刮研的方法完成。
6．3完成图样要求的轴窜量
轴窜量对驱动机的质量影响很大，轴向窜动量大小不但影响轴承寿命，而且是驱动机保持正常工作的关键技术指标。轴窜量对输出轴扭振影响较大，是引起振动和噪声的重要因素，因此控制轴窜量尤为重要。
6.3.1精心装配，达到“最佳”配合
装配的重点不在装而在配。合格的零件不一定能装配出高质量的驱动机。只有按图样要求，精心调配各零件间的相对位置，实现“最佳”配合，才能生产出合格的产品。
6.4提高表面质量
除重视设计外观造型外，更要照技术要求对铸件表面的缺陷细心修整，油漆质量应遵照有关标准操作和检验。
6.5制动器，限速器和防逆运转器的安装
制动器，限速器和防逆运转器是驱动机的重要组成部分，装配后应灵活可靠，出厂前一定要试车，验证。
6.6重视跑合工艺
跑合一定要整机进行，不允许作为中间工序。
6.7驱动机安装工艺流程
驱动机安装工艺流程没有严格的规定。就整轴式蜗杆副驱动机的安装工艺流程简述如下：