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六．轴承的选择与寿命校核 轴1和轴2的轴承均采用正装，其原因在于正装轴承适合于传动零件位于两支承之间，轴承反装适合于传动零件处于外伸端，而且支承跨距不大，故采用两端固定式。轴承类型选为角接触球轴承。入下图所示： Lh＝38400h 正装 反装 轴承的校核 （1）轴承的预期寿命取为Lh＝10×300×16＝48000h， Fr1?Fr2?F1V?F1HF2V?222?269.92?1101.32?1133.8NF22H?(561.4)2?1101.32?1236.1N 由表16-13查得轴承的内部轴向力为： FF'1'2?0.68?Fr1?0.68?1133.8?771N?0.68?Fr2?0.68?1726.8?840N 20
因为F2′+Fa2 ＞ F1′ 所以Fa1=＝ F2′+ Fa2=1425.6N
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Fa2= F1′=771N （2）计算轴承的当量动载荷 由表16-11查得e=0.68而 a1?604.7?0.73?e831.3 r1 585.6a2??0.75＞e 776.5 r2 查表16-11得，X1=0.41，Y1=0.87，X2=0.41，Y2=0.87，所以 P1＝X1Fr1＋Y1Fa1=0.41×831＋0.87×604.7=866.8N P2＝X2Fr2＋Y2Fa2=0.41×776.5＋0.87×585.6=827.8N 初选轴承7010C，查手册得到基本额定动载荷Cr=26.5KN，基本额定静载荷Cor=22.0KN 初选轴承 7008C，查手册得到基本额定动载荷Cr=20.0KN，基本额定静载荷Cor=15.2KN P1、p2均小于相应载荷 轴承寿命的校核 因为轴的结构要求两端选择同样尺寸的轴承，进P1较大，故以它来校核轴承的寿命 21
FFFF106Cr?Lh?()?5?105＞48000h60n1P1 所以合理。 七、键连接的选择与计算 1．输入轴与大带轮联接采用平键联接 此段轴径d1=25mm,L1=75mm 查手册得，选用C型平键，得： 键8×7GB1096-1979 L=L1-b=75-8=67mm 取标准63mm T=34.72N·m h=7mm
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根据10-26式得 σp=4 ·T/(d·h·L)=4×34.72×1000/（25×7×67） =11.85Mpa < [σP] (110Mpa) 2、输入轴与齿轮连接采用平键连接 轴径d2=46mm L2=77mm TⅠ=34.72·m 查手册 选A型平键 GB1096-79 A键14×9 GB1096-79 l=L2-b=77-14=63mm h=9mm σp=4 ·TⅡ/（d·h·L） =4×34.72×1000/（46×9×77） = 4.35Mpa < [σp] (110Mpa) 3、输出轴与联轴器联接采用平键联接 轴径d2=35mm L2=55mm TⅠ=279.49N·m 查手册 选C型平键 GB1096-79 C键10×8 GB1096-79 l=L2-b=55-10=45mm h=8mm σp=4 ·TⅡ/（d·h·L） =4×279.49×1000/（35×8×55） = 72.59Mpa < [σp] (110Mpa) 4、输出轴与齿轮联接用平键联接 轴径d3=60mm L3=73mm TⅡ=279.49Nm 查手册P124 选用A型平键 键18×11 GB1096-1979 l=L3-b=73-18=55mm h=11mm σp=4·TⅡ/（d·h·L） =4×279.49×1000/（60×11×73） =23.20Mpa < [σp] (110Mpa) 22
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八．联轴器的选择 （1）类型选择 由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高，故选用弹性柱销联。 （2）载荷计算 计算转矩TC=KA×TⅡ=1.2×279.49=335.388Nm， 其中KA为工况系数，由课本表14-1得KA=1.2 （3）型号选择 根据TC，轴径d，轴的转速n， 查标准GB/T 5014—2003，选用LXZ2型弹性柱销联，其额定转矩[T]=1250Nm, 许用转速[n]=3750r/m ,故符合要 求。 九．减速器附件的选择 （1）窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视 孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。 （2）放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌 住。 （3）油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结 构类型，有的已定为国家标准件。 （4）通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增 大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。 （5）启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合 较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉， 在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，
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将便于调整。 （6）定位销 为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联 结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的， 销孔位置不应该对称布置。 （7）调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。 有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。 （8）环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩， 用以搬运或拆卸机盖。 （9）密封装置 在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防 止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很 大，应根据具体情况选用。 十．润滑与密封方式选择、润滑剂选择 1.密封 由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。 2．润滑 (1) 对于齿轮来说，由于传动件的的圆周速度v< 12m/s,采用浸油润滑，因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离H不应小于30~50mm。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1kW需油量V0=0.35~0.7m3。 (2) 对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，所以选用润滑油润滑。 十一.设计小结 机械设计课程设计是我们机械类专业学生第一次较全面的机械设计训 练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。 (1) 通过这次机械设计课程的设计，综合运用了机械设计课程和其他 有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实 24
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际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。 (2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或 简单机械的设计原理和过程。 (3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计 资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算 和数据处理等。 十二.参考资料 1. 黄继焕主编. 机械设计基础[M]. ：华中科技大学出版社，第二版 [2]林怡青、谢宋良、王文涛编著. 机械设计基础课程设计指导书[M]. 北京：清华大学出版社，2008年11月第1版。 [3]机械制图、机械设计手册等。 25