发布时间 : 星期五 文章二级斜齿轮减速器课程设计正本 - 15010更新完毕开始阅读0f8abc295727a5e9856a61d9
4.结构设计
d2=55mm
(4)轴承与轴段③和轴段⑥的设计 轴段③和轴段⑥上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合轴承内径系列，考虑齿轮有轴向力存在，选用角接触球轴承。先暂取轴承为7212C，由参考文献2中表10—39得轴承内径d?40mm，外径D?110mm，宽度B?22mm，内圈定位轴肩直径da?69mm，外圈定位内径Da?101mm，轴上定位端面圆角半径最大为ras?1.5在轴上力作用点与外圈大端面的距离a3?22.4mm，故取轴段③的直径d3?60mm。轴承采用脂润滑，需要用挡油环，挡油环宽度初定为B1，故L3=B+B1=22+15=37mm
通常同一根轴上的两个轴承取相同的型号，故d6=60mm (5)齿轮与轴段⑤ 该段上安装齿轮4，为便于齿轮的安装，d5应略大于d6，可初定d5=62mm，齿轮4轮彀的宽度范围为（1.2~1.5）d5=74.4~93mm，齿轮宽度b2?85mm，取其轮彀宽度等于齿轮宽度，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段⑤的长度应比轮彀略短，故取L5=83mm (6)轴段④ 该段为齿轮提供定位和固定作用，定位轴肩的高度为h=(0.07~0.1)d5=4.34~6.2mm，取h=5mm，则d4=72mm，齿轮左端面距箱体内壁距离为
'd2=55mm
d3?60mm
L3?37mm
d6=60mm
d5=62mm
L5=83mm
d4=72mm
L4=87.5mm
L2=37mm
L6=48.5mm
?4??1?(b'1?b'2)/2?10?(90?85)/2?12.5mm，则
轴
段
④
的
长
度
L4?BX??4?b'2???B1?188?12.5?85?12?15=8
7.5mm
(7)轴段②与轴段⑥的长度 轴段②的长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。轴承端盖连接螺栓为M8×25，其安装圆周大于联轴器轮毂外径，轮毂外径不与端盖螺栓的拆装空间干涉，故联轴器轮毂端面的距离为K2=10mm。则有
L2?L??t?t?K2?B???48?2?11?10?22?12=37mm 则轴段⑥的长度：
L6?B????4?2?22?12?12.5?2?48.5mm （8）轴上力作用点的间距 轴承反力的作用点与轴承外
计算项目 计算及说明 计算结果
37
4.结构设计 圈大端面的距离a3=22.4mm，则由图3—5（a）所示可得轴的支点及受力点间的距离为 b'285l1?L6?L5??a3?48.5?83??22.4?66.6mm 22b'285l2?L3?L4??a3?37?87.5??22.4 22?144.6mm84l3?a3?L2??22.4?34?42?98.4mm 2 l1=66.6mm l2=144.6mm l3=98.4mm 5.键连接 联轴器与轴段①及齿轮4与轴段⑤间均采用A型普通平键连 接，查参考文献2中表10—34得键的型号分别为键14×80 GB/T 1096-2003 和键18 80 GB/T 1096-2003 d'2'' Fr2l2?Fa2R1H=603.22N 2R1H? l1?l2 236.12 2114.36?144.6?1510.56? 2??603.22NR2H=1511.14N 66.6?144.6 R2??F'r2?R1??2114.36?603.22?1511.14? 在垂直面上 ' Ft2l25611.64?144.6R1V???3842.06? l1?l266.6?144.6 R2V?Ft4?R1V?5811.64?3842.06?1969.58N 轴承1的总支撑反力为： R1=3889.13N 2222R1?R1??R1v?603.22?3842.06?3889.13? 轴承2总支撑反力为： 2222R2?R2??R2V?1511.14?1969.58?2482.5? R2=2482.5N （1）画轴的受力分析图，轴受力简图如图3—5(b)所示 （2）计算支撑反力 在水平面上 6.轴的受力分析 ??（3）画弯矩图：如图3—5(b)、（c）、(d)、(e)所示 在水平面上，a-a剖面右侧为 ?aH?R1Hl1?603.22?66.6?40174.45??m a-a剖面左侧为 计算项目 38
计算及说明 计算结果
6.轴的受力分析 M'aH?R2Hl2?1511.14?144.6?218510.84??mm 在垂直面上，a-a剖面为 MaV??R1vl1??3842.06?66.6??255881.2??mm 合成转矩，a-a剖面左侧为 Ma?MaH?MaV?40174.452?255881.22 ?259015.78??mma-a剖面右侧为 22M'a?M'aH?MaV?218510.842?255881.22 ?336485.03??mm(4)画转矩图，转矩图如图3—3(f)所示 ?3?662510??mm 22 Ma=259015.78N·mm M'a?336485.03N·mm 7.校核轴的强度 因a-a剖面右侧弯矩大，且有转矩，其轴径较小，故a-a截面为危险剖面，其抗弯截面系数为 bt(d5?t)2??62218?7?(62?7)2W???? 322d5322?62?20312mm3抗扭截面系数为 ?d52bt(d5?t)2??62218?7?(62?7)2W???? 162d5162?62?43698mm3弯曲应力为 ?d52M'a336485.03?b????a?16.57??a W20312 扭剪应力为 ??T3662510???a?15.16MPa， WT43698 按弯扭合成强度进行计算校核，对于单向转动的轴承，转矩按脉动循环处理，故折合系数??0.6，则当量应力为 ?e??b2?4(??)2?16.572?4?(0.6?15.16)2 ?24.6??a?e??b，故a-a剖面右侧为危险截面 计算项目 计算及说明 计算结果 39
7.校核轴的强度 已知?B?600MPa，查参考文献5中表15—6知轴的许用弯曲应力???1b??55MPa，?e????1b?，强度满足要求 轴的强度满足要求 8.校核键连接强度 联轴器处键的挤压应力为 ?p1?4?34?662510??92.94?pa d1hl48?9??80?14?4?34?662510??62.67?pa d5hl62?11??80?18?齿轮4处连接的挤压应力 ?p2?取键、轴、齿轮及联轴器的材料都为钢，查参考文献3中表10—6查得[?]P?125~150MPa,?P?[?]P，强度足够。 键连接强度足够 9.校核轴承寿命 ⑴.计算轴承的轴向力 由参考文献2中表10-39查7212C轴承得Cr=61000N，C0r=48500N，根据轴承内部轴向计算公式，则轴承1、2的内部轴向力分别为 S1?0.4R1?0.4?3889.13?1555.65? S2?0.4R2?0.4?2482.5?993? 外部轴向力A?1510.56N各轴力方向如3—6所示， S2?A?993?1510.56?2503.56??S1 则两轴承的轴向力分别为 Fa2?S1?1555.65NFa1?S2?A?2503.56N因R1?R2，Fa1?Fa2，故只需校核轴承1的寿命 (2)计算当量动载荷 由Fa1/C0r=2503.56/48500=0.052，,由参考文献3中表11—6知e?0.43，因Fa1R1?2503.563889.13?0.64?e，故X?0.44， Y?1.30，则当量动载荷为： P?XR1?YFa1?0.44?3889.13?1.30?22503.56 ?4965.85N （3）校核轴承寿命 40