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因已知低速级大齿轮的分度圆直径为
d1?mz1?3?24?72mm
FFFt???2T1d?12?68.09?1000?1891.38N72?1891.38?tan20?0.3639?1891.38??709.55N
cos14?0.97rFFttan?ncos?attan??1891.38?tan14??1891.38?0.249?470.95N4.3.3初步确定轴的最小直径
先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3,取
A?112 ,于是得：
p??112?dAn0min0311310.41?3?112?37.13*10?112?1.924?0.1?21.54mm 1460输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d12.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.
联轴器的计算转矩Tca?KAT1 , 查表 ,考虑到转矩变化很小,故取KA?1.3 ,则:
Tca?KAT1?1.3?68090N?mm?88517N?mm
按照计算转矩Tca 应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T 5014-2003 或手册,选用LX2型弹性柱销联轴器,其公称转矩为560000N?mm .半联轴器的孔径
d1?30mm ,故取 d1?2?30mm ,半联轴器长度 L=82mm ,半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?82mm.
4.4轴的结构设计
4.4.1拟定轴上零件的装配方案
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图4-3
4.4.2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 轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3 段的直径d2?3?42mm ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=45mm .半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?82mm ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上 而不压在轴的端面上,故 段的长度应比 略短一些,现取l1?2?80mm.
2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承.参照工作要求并根据d2?3?42mm ,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游子隙组 、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故d3?4?d6?7?45mm ；而l7?8?26.75mm ，l3?4?31.75mm。
3）取安装齿轮处的轴段4-5段,做成齿轮轴；已知齿轮轴轮毂的宽度为61mm，齿轮轴的直径为62.29mm。
4）轴承端盖的总宽度为20mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm，故取l2?3?45.81mm。
5）轴上零件的周向定位
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d4?5 查表查得平键截面b*h=14mm*9mm ，键槽用键槽铣刀加工，长为L=45mm,同时为了保证齿轮与轴配合
H7有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ；同样，半联轴器与轴的连接，
n6H7选用平键为14mm?9mm?70mm，半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向
k6定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。
高速轴的参数：
表4-3
功率 转速 转矩 1-2段轴长 p1 10.41kw 1460r/min 68.09N?m n 1T1 l1?280mm 1-2段直径 d1?2 30mm 第21页 共30 页
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2-3段轴长 l2?3 45.81mm 2-3段直径 dl2?3 42mm 3-4段轴长 3?4 45mm 3-4段直径 dl3?4 31.75mm 4-5段轴长 4?5 99.5mm 4-5段直径 dl4?5 48.86mm 5-6段轴长 5?6 61mm 5-6段直径 dl5?6 62.29mm 6-7段轴长 6?7 26.75mm 6-7段直径 d6?7 45mm
5.齿轮的参数化建模
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5.1齿轮的建模
（1）在上工具箱中单击
按钮，打开“新建”对话框，在“类型”列表框中选择“零件”
选项，在“子类型”列表框中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入“dachilun_gear”，如图5-1所示。
图5-1“新建”对话框
2>取消选中“使用默认模板”复选项。单击“确定”按钮，打开“新文件选项”对话框，选中其中“mmns_part_solid”选项，如图5-2所示，最后单击”确定“按钮，进入三维实体建模环境。
图5-2“新文件选项”对话框
（2）设置齿轮参数
1>在主菜单中依次选择“工具” 2>在对话框中单击
“关系”选项，系统将自动弹出“关系”对话框。
按钮，然后将齿轮的各参数依次添加到参数列表框中，具体内
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容如图5-4所示，完成齿轮参数添加后，单击“确定”按钮，关闭对话框。
图5-3输入齿轮参数
（3）绘制齿轮基本圆 在右工具箱单击
，弹出“草绘”对话框。选择FRONT 基准平面作为草绘平面，
绘制如图5-4所示的任意尺寸的四个圆。
（4）设置齿轮关系式，确定其尺寸参数
1>按照如图5-5所示，在“关系”对话框中分别添加确定齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径的关系式。
2>双击草绘基本圆的直径尺寸，将它的尺寸分别修改为d、da、db、df修改的结果如图5-6所示。
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