二级减速器课程设计轴的设计.docx
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二级减速器课程设计轴的设计
轴的设计
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X
LL
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X|
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L
图1传动系统的总轮廓图
一、轴的材料选择及最小直径估算
根据工作条件,小齿轮的直径较小(),采用齿轮轴结构,
选用45钢,正火,硬度hb=170~217。
[p
=4>冷—
按扭转强度法进行最小直径估算,即*;二初算轴径,若最小直径轴段开有键槽,还要考虑键槽对轴的强度影响。
勺值由表26—3确定:
4〕=112
1、高速轴最小直径的确定
=112x11^^=1536wn
由’,因高速轴最小直径处安装联
轴器,设有一个键槽。
贝y_上「宀工,
由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结,则外伸段轴径与电动机轴径不得相差太大,否则难以选择合适的联轴器,取“皿一0"・,心
为电动机轴直径,由前以选电动机查表6-166:
d.T临,
仁一怡勺KHj™,综合考虑各因素,取仏-彳加!
2、中间轴最小直径的确定
忍沁=4挖
轴承,取为标准值"血。
3、低速轴最小直径的确定
二、轴的结构设计
1、高速轴的结构设计
图2
(1)、各轴段的直径的确定
"11:
最小直径,安装联轴器
尙:
密封处轴段,根据联轴器轴向定位要求,以及密封圈的标准查表6-85(采用毡圈密封),f一竹泗
"口:
滚动轴承处轴段,%_4伽酬,滚动轴承选取30208。
"14:
过渡轴段,取%严亦
:
滚动轴承处轴段%认—加朋
(2)、各轴段长度的确定
h:
由联轴器长度查表6-96得,/二60血,取
.:
由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定y血
味:
由滚动轴承确定U79
仃:
由装配关系及箱体结构等确定気—尊额
■:
由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定y山血心:
由小齿轮宽度片_帧曲确定,取陰—40nm
2、中间轴的结构设计
图3
(1)、各轴段的直径的确定
:
最小直径,滚动轴承处轴段,心厂虬厂娅廊,滚动轴承选30206如:
低速级小齿轮轴段"h一'2血
%:
轴环,根据齿轮的轴向定位要求“卫—弓曲
%:
高速级大齿轮轴段“甘一«加
£:
滚动轴承处轴段氐一血一曲期
(2)、各轴段长度的确定
仃:
由滚动轴承、装配关系确定
:
由低速级小齿轮的毂孔宽度人—7加确定»一①临
*:
轴环宽度亦
:
由高速级大齿轮的毂孔宽度伽确定釘汕伽
5:
由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定・-322湍
3、低速轴的结构设计
如:
滚动轴承处轴段%一舫™,滚动轴承选取30210
"11:
低速级大齿轮轴段“卫一乜伽
如:
轴环,根据齿轮的轴向定位要求伽
%:
过渡轴段,考虑挡油盘的轴向定位%-57伽
%:
滚动轴承处轴段虫厂'
%:
密封处轴段,根据联轴器的轴向定位要求,以及密封圈的标准(采用毡圈密封)心厂烁酬
血?
:
最小直径,安装联轴器的外伸轴段
(2)、各轴段长度的确定
仃:
由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定—购”伽
d由低速级大齿轮的毂孔宽确定^一川阳期
仏:
轴环宽度J帕用
併:
由装配关系、箱体结构确定bflrnn
从:
由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定仁-?
】75帧
从:
由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定用
:
由联轴器的毂孔宽人—®伽确定J—
轴的校核
一、校核高速轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的30208轴承,从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为a=16_9ranwl7mn,支点跨距I二朋二(m。
-2aT47rnm,高速级小齿轮作用点到右支点B的距离为
"147-11L75二35公俪
图5
2、计算轴上的作用力
如图4—1,求Wd
1^=^=123W
;
妬二呂伽皿二1231tm2tf二啊
3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图
(1)、垂直面
I冋
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Y11C尼
J+
图6
*I147
^=^-^=448-340_6=107.4#二砖0;
“扌二嘉百二12006.15Nmt
My
12006.15
x<1IIIIIIIIIrnTTr^^
ACIB
图7
(2)、水平面
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1
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图8
R血二耳L=1231x巴歹二935M
;
氐-片厂仏-M1-935X-29HN;
;
M『R片咖N顾
图9
(3)、求支反力,作轴的合成弯矩图、转矩图
Ai=崔琨=晋+J40"二995MN
JI,二J脛“;二J疵?
+W7护二3140
Mc二他+Af右二V329873+12006IS3-351(MiVran
『二輕24620“帧
图111轴的转矩图
(4)、按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强度,因为是单向回转轴,所以扭转应力视为脉动循环应力,折算系数=0_6o
a樽鹵_J⑹翊H总2磁『亠嗨
"W0_lx«f
已选定轴的材料为45钢正火处理,由表26-4查得[°』巧"%,
因此,严重富裕。
二、校核中间轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
轴上安装30206轴承,它的负荷作用中心到轴承外端面距离为a=13_&nfflwl4ffli,跨距I二f+U+—加=156_5rnrn,高速级
大齿轮的力作用点C至V左支点A的距离
J40
4=2*+/_.-
=—+3225-14=3825)™
低速级小齿轮的力作用点D到
两齿轮力作用
^=^+£!
1-a=™+3225-14=5325jwn
右支点B的距离点之间的距离
轴的受力简图为:
齿轮2:
"N;
不二K伽亦二13我5N
3、计算支反力
(1)、垂直面支反力
D亡
厂
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图13
由得场心嘉&(肛小。
為=1勢必屮昭卜伽刈血=m2N
i~156J-
由YW,得®“禺码+百卜吊百
156J
石=-MU坏起=*x(65皿公田却弘5佃=inj7ff
由轴上合力校核:
嘉+嘉+吊一肚7742+11727+448-“39弘0,计算无误
(2)、水平面支反力
血Ft3
1
.1
II
'
$I
h
“12
E
13
d
图14
由力吐巴得
R■禺•仏乜H石4」飽皿(他§血)4也1刈昭卡芒㈣y重一I_15625_
由刀氐叫得£4纭(刑)吨4
巴©%)*禺g_1231x(65+53J25)+368OJx53J25i_15«
',计算无误
(3)、总支反力为
出=甩+耳二J218243+117J73=2185:
5"
Mq二-切]二-11727珀8公二41航6"丽
D处弯矩
%=-嘉心=-774加5125=^1226_15JV伽
b、水平面内弯矩图
C处弯矩
%=-4百二-21855x3825=禺5吐4N祕
D处弯矩
=-4A=272&5x5325=44531Wmw!
图17
d、转矩图
L:
T=T7=131A%Nm
I
T
132490
匸
D
图18
(5)、弯扭合成校核
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面(即截
面D)的强度。
去折算系数为a=0_6
=枫+(叫)=
W
已选定轴的材料为45钢正火处理,由表26-4查得讦"%,因此
—…
三、校核低速轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的
30210轴承,从表12—6可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为
a,支点跨距'—朋一(4%%%!
QJ总-附加曲,低速
L=Of=^^L-a=55.75mm
级大齿轮作用点到右支点B的距离为^,距A
为1鹅75伽
图19
2、计算轴上的作用力
吊二冷=1抑3N
3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图
(1)、垂直面
r
_„L-55_75
图20
=454W
备叽-嘉=1339J-454二8853N
M々=M戶.
Mq=R”h二454x1吸75=493715Mmn
(2)、水平面
图22
吐=讣二368035(艺兰=12473#
;
7
^-A;4-^-WV12473-2™.
二&,4二1356«加祕
135643.9
图23
(3)、求支反力,作轴的合成弯矩图、转矩图
心二阿逐=25890
M汁如0
Mc=悝+硝=』茹643少*49372于二144廿ONmm
F呜二601650Mmm
144350
601650
ACB
图25
(4)、按弯扭合成应力校核轴的强度
校核危险截面C的强度,因为是单向回转轴,所以扭转应力视为脉动循环应力,折算系数a=060
=枫+(码)=27.65Affii
W
已选定轴的材料为45钢正火处理,由表26-4查得|。
斗]巧"%,
因此际4°4],强度足够
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