Page 97 - 2020-1

产品与设计 赵婧·橡胶切条机的改进设计

c. 起连接、支撑作用的第三段阶梯轴。左端轴 σ p ≤ [σ p ]
肩用于定位轴承。该轴段与主动轴第四段轴相同。取 因此，两键均通过校合知平键满足要求。
d 3 =64 mm，l 3 =193 mm。
d. 用于安装刀具和调整刀具距离的套筒的第四段 3 减速器箱体设计
阶梯轴。该轴段和主动轴上第五段轴基本相同（除套筒 3.1 箱体设计
的安装相反外 )。另外在从动轴上也需要用主动轴上设 （1）箱体的外观造型
计的刀具套 [11] 。根据刀具套定位确定两端的距离调整 从功能要求看，减速器箱体包容箱体内的所有零
套筒，并通过刀具套调整两刀具间距离。取 d 4 =70 mm， 件，并通过轴承座支承轴系部件，为使传动零件得到
l 4 =130 mm。 充足的润滑，箱体还起油池的作用。箱体造型时，常
e. 起连接、支撑作用的第五段阶梯轴。该轴段的 以内部零件的布置及尺寸为基本出发点，再考虑包容、
右端轴肩用于定位右端轴承。该轴段和主动轴上第六 支承、润滑等功能要求，结合造型的设计准则，确定
段阶梯轴相同。取 d 6 =64 mm，l 6 =43.5 mm。 箱体外形。
f. 在轴的最右端用于安装轴承。此处选用 UCPA200 （2）机体要具有足够的刚度
形轴承。该轴承通过左端的轴肩定位。该轴段与主动轴 机体刚度不够，会在加工和工作过程中产生不允
上最右端轴段相同。取 d 7 =45 mm，l 7 =44 mm。 许的变形，引起轴承座孔中心线歪斜，在传动中产生
2.5 键 偏载，影响减速器的正常工作 [12] 。因此在设计机体时，
2.5.1 键的选择 首先应保证轴承座的刚度。为此应使轴承座有足够的
选定齿轮和轴的连接与刀具和轴的连接均采用平 壁厚，并在轴承座附近加支撑肋。
键联接。由于与齿轮连接轴段直径 d=48，与刀具连接 机体加有内肋，内肋刚度大，外表光滑美观，虽
的轴段 d=70，对应键的尺寸分别为 l×b×h=63×14×9 ； 然内壁阻碍润滑油流动，工艺也比较复杂，但目前采
l×b×h=56×20×12。 用内肋结构逐渐增多。
2.5.2 键联接强度计算 为了提高轴承座处的联接刚度，座孔俩侧的联接
普通平键联接的强度条件为 ： 螺旋距离应尽量靠近，为此轴承座孔附近应做出凸台，
2T / d 2T 其高度要保证安装时有足够的扳手空间。
p σ = = ≤ [σ p ]
kl dlk 为了保证机体的刚度，机盖和机座的联接凸缘应
式中 ：
取厚些。机座底凸缘宽度应超过机体内壁。
T— 传递的转矩，单位为 N . mm ； k— 键与轮毂键
（3）应考虑便于机体内零件的润滑、密封及散热。
槽接触高度，k =0.5 h，此处 h 为键的高度，单位为 对 于大 多 数 减速 器， 由于 其 传 动件 的 圆 周速 度
mm ； L— 平键的长度，单位为 mm ； l— 平键的接触 v ≤ 12 m/s，故常采用浸油润滑（当速度 v>12 m/s 时
长度，单位为 mm，对于普通平键，A 型取 l=L-b ； B
应采用喷油润滑 )。因此机体内需要有足够的润滑油，
型取 l=L ； C 型取 l=L-0.5b ； b 为平键的宽度。由于 用以润滑和散热 [13] 。同时为了避免油搅动时沉渣返起，
我设计中选用的是 C 型，故 l=63-0.5×10=58 mm； d—
齿顶到油池低面的距离不应小于 30~50 mm。由此即
轴的直径，单位为 mm ； [σ p ]— 键、轴、轮毂三者中
可决定机座的高度。
最弱材料的许用挤压应力，单位为 MPa。 对于下置式蜗杆减速器，浸油深度不应超过滚动
所以有 ： 轴承最低滚动体中心，以免影响密封和增加搅油损失。

齿轮段 ： T=522 266 N . mm ； k=4.5 mm ； l=58 mm ；
浸油深度决定后，即可定出所需油量。并按传动
d=48 mm。
功率大小进行验算，以保证散热。对于单级传动，每
σ p =83.37 MPa 传 递 1 kW 需 油量 V=0.35~0.7 dm ， 对于 多 级 传动，
3
刀具段 ： T=522 266N . mm ； k=6 mm ； l=51 mm ；
按级数成比例增加，如不满足，应适当加高机座高度，
d=70 mm。
以保证足够的油池容积。
σ p =48.76 MPa 对于下置式蜗杆减速器，当油面高度受到轴承最
可知 ： [σ p ]=100 MPa，故
低滚动体高度限制时，蜗杆常接触不到油面，这时可

2019 第 46 卷 ·43·
年