蝸桿—斜齒圓柱齒輪—二減速器套用該模板

1、目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1二、傳動(dòng)方案分析 2三、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 3四、總傳動(dòng)比的確定和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 3五、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 3六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 4七、軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 11八、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 16九、鍵連接的選擇和計(jì)算 19十、聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 20十一、潤(rùn)滑和密封的說明 21十二、拆裝和調(diào)整的說明 21十三、減速箱體的附件的說明 21十四、設(shè)計(jì)小節(jié) 21十五、參考資料 22、傳動(dòng)方案分析1蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適用于中、小 功率的場(chǎng)合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許齒面有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度， 可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí)

2、，以利于形成潤(rùn)滑油膜，可以提高承載能力和傳動(dòng)效率。因此 將蝸桿傳動(dòng)布置在第一級(jí)。2斜齒輪傳動(dòng) 斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng)合。因此將斜齒輪傳動(dòng)布置在第二級(jí)。3圓錐齒輪傳動(dòng) 圓錐齒輪加工較困難，特別是大直徑、大模數(shù)的圓錐齒輪，只有在需要改變軸的布置 方向時(shí)采用，并盡量放在高速級(jí)和限制傳動(dòng)比，以減小圓錐齒輪的直徑和摸數(shù)。所以 將圓錐齒輪傳動(dòng)放在第三級(jí)用于改變軸的布置方向。4鏈?zhǔn)絺鲃?dòng) 鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不適于高速傳動(dòng)，應(yīng)布置在低速級(jí)。所以鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)布置在最后。因此，蝸桿傳動(dòng)斜圓柱齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，這樣的傳動(dòng)方案是比較合 理的。計(jì)算及說明結(jié)

3、果三電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算1 原始數(shù)據(jù)如下：運(yùn)輸鏈牽引力F=6000N運(yùn)輸鏈工作速度 V=0.15m/s運(yùn)輸鏈齒數(shù)Z-16運(yùn)輸鏈節(jié)距P-1002 .電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇”才予佔(zhàn)老Fv6000汶0.15Rw =0.9kw運(yùn)輸鏈所需功率 FW = 0.9kw1000 1000取n-0.99（連軸器），耳2-0.98（軸承），13-0.97（斜齒輪）,昭-0.72 （蝸桿）,頑-0.93（圓錐齒輪）；3甲-n >( Y2) Xrj3 X Y4 x 5-0.605 0.605電動(dòng)機(jī)功率Pd-Pw / na-1.488 kwFd = 1.488kw運(yùn)輸鏈鏈輪節(jié)圓直徑D -P-100-512mmD = 512mm

4、sin(180/ z) sin(180/16)卄”、擊60 0000v60 漢 1000 漢 0.15n = 5.6r / min鏈輪轉(zhuǎn)速n =5.6r/min兀 D3.14512取圓錐齒輪傳動(dòng)比i1-24 ;蝸桿傳動(dòng)比i2-6090貝U電動(dòng)機(jī)總傳動(dòng)比為ia'-f iX'-120360故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍是g'-ia' X-(120360) X6-6702012 r / min故選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y90L-4電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y90L-4主要參數(shù)：nd =1500r/min; D =24mmnd =1500r / mi nD = 24mm四總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配nm

5、 = 1440r/minia = 257由電動(dòng)機(jī)型號(hào)查表得 nm-1440 r / min ; ia-nm / n-1440 / 5.6-257取蝸桿傳動(dòng)比i1-31 ;直齒圓柱齒輪傳動(dòng)比i2-0.05 （ia / i3） -3;圓錐齒輪傳動(dòng)比h =31;i2 =3i3-2.77i3=2.77五.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算設(shè)蝸桿為1軸，蝸輪軸為2軸，圓柱齒輪軸為 3軸，鏈輪軸為4軸，n1- 46.45 r / minn2- 15.48 r / min1.各軸轉(zhuǎn)速：n3- -5.59 r / minn1-nm / i 1-1440 / 31 -46.45 r / minn2=n m / i 2=46.

6、45 / 3= 15.48 r / minn3=n m / i 3=15.48 / 2.77=5.59 r / min2. 各軸輸入功率：Pi=PdX 01=1.488 0.99=1.473kwP2=PiX 02=1.473 0.98 0.72=1.O39kwP3=P2X 3n=1.039 0.98 O.72=0.988kwP4=P30 n=0.988 0.98 0.97=0.900kw3. 各軸輸入轉(zhuǎn)距：Td=9550 >Pd/nm=9550 >1.488/1440=9.868N mT1=Td0 n=9.868 0.99=9.77 N mT2=01 012=9.77 01 00.

7、98 0.72=213.7 N mT3=T2 Xi2 0 n=213.7 3 00.98 0.97=609.43 N mT4=T3 為3 0 n5=609.43 2.77 0.98 0.93=1538.55 N m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：軸名效率P(kw)轉(zhuǎn)距T(N m)轉(zhuǎn)速n(r/mi n)傳動(dòng) 比i效率n輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸1.4889.871440.001.000.99一軸1.4731.4449.7709.571440.0031.00.71二軸1.0931.018213.7209.446.453.000.95三軸0.9880.968609.4597.215.482.770.

8、91四軸0.9000.8821538.61507.85.59六.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1 蝸桿蝸輪的選擇計(jì)算(1) .選擇蝸桿的傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T 10085 1988的推薦，采用漸開線蝸桿(ZI)。(2) .選擇材料蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度中等，故蝸桿用45鋼，蝸輪用鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬膜鑄造。輪芯用灰鑄鐵HT100制造。P1= 1.473kwP2= 1.039kwP3= 0.988kwP4= 0.900kwTd=9.868N mT1= 9.77 N mT2= 213.7 N mT3= 609.43 N mT4= 1538.55 N m蝸桿材料用45鋼，蝸 輪用鑄錫青銅ZCuS

9、 n10P1，金屬膜鑄造。輪芯用灰鑄鐵HT100制造。(3) .按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。/土、葉6°x1000v6°x100°x0.15 c.傳動(dòng)中心距n-5.6r/minnD3.14x512 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距T2zi=i, n=0.7 ,則ppHi 473 x 0 7T2 =9.55X106 2 =9.55沢1061= '' x 9.55"06 =2.12 漢105 N mn2n-i /1121440 /31m 確定載荷K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷

10、分布不均勻系數(shù)K B =1,機(jī)械設(shè)計(jì)250頁(yè)查表11-5取Ka=1.15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取Kv=1.05 ;則K=Ka XK B >Kv =1.15 XXI.05 1.21 確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ZE=160MPa1/2 確定接觸系數(shù)Zp先假設(shè)分度圓直徑 d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1/a=0.35，從圖11-18中查得Z p =2.9 確定許用接觸應(yīng)力d h根據(jù)蝸輪材料為鑄錫青銅ZCuS n10P1，金屬鑄造膜，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC,可從表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力d H'=268MPa14408應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 60

11、jn2Lh 60勺漢沃7200 2.01漢1031107壽命系數(shù)KHn=8) =0.687V2.0r<105貝V巧=Khn 漢片 =0.687漢268 = 184.12MPa 計(jì)算中心距n = 5.6r / minT2 =2.12匯 105N mmK =1.211/2ZE=160MPaZp =2.98N =2.0仔 10KHN = 0.687j = 184.12MPaa 色 99.34mm-g47 105 需爲(wèi)9 334mma = 100mmPa = 15.7mm; q=10; da1=60mm;=5 42'38" sa=7.85mm蝸輪齒數(shù)z2=31 ;變位系數(shù)x2=

12、-0.5 ；驗(yàn)算傳動(dòng)比i = z2/z1=31 ;傳動(dòng)比誤差為0蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓直徑蝸輪齒根圓直徑 蝸輪咽喉母圓半徑d2=nK z2=5X3仁 155mmda2=d2+2X ha2=155+2X 5=165mm df2=d2-2 *f2=155-2 X1.2 >5=143mm rg2= a-0.5 >2=100-0.5 >65=17.5mm(5).校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1.53KT2d1d2mYFa2丫亡J當(dāng)量齒數(shù)ZV2二 Z2cos331cos(5o42'38")=31.47由此，查表11-19可得齒形系數(shù)YFa2 =3.3。d2=155mm da2

13、=165mmdf2=143mmrg2= 17.5mmZV2 =31.47丫" 3.3丫 =0.9592螺旋角系數(shù)Yph-氓140°= 0.9592取a =100mm, i =31,從表11-2中查得m=5，蝸桿分度圓直徑。這時(shí) dy/ a = 0.5,從圖11-18中查得Z = 2.37,因Z'：Zr,因此以上計(jì)算結(jié)果可用。(4) .蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸蝸桿軸向齒距pa =15.7mm ;直徑系數(shù) q=10;齒頂圓直徑 da1 =60mm ;分度圓導(dǎo)1程角丫 =5°42'38"；蝸桿軸向齒厚 sa ： m = 7.85mm2蝸輪

14、許用彎曲應(yīng)力 ；='KfnKFN = 0.515從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力匚F'=56MPa壽命系數(shù)Kfn = 2.01 105= 0.515匸H = 28.84MPa二F =27.82MPa二h=56 0.515 = 28.84MPa1.53 1.05 2.01 105 二F3.3 0.9592 = 27.82MPa50 x 155x5滿足彎曲強(qiáng)度。(6) .精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器， 從GB/T 10089 1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f，標(biāo)注為8f GB

15、/T 10089 1988。(7) .熱平衡核算。由于摩擦損耗的功率 Pf二P(1 - )，則產(chǎn)生的熱流量為：宀=1000P(1 - )P蝸桿傳遞的功率以自然方式：'；'：2 =d S(to -ta)2:d箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取,=15W/(m C)；S內(nèi)表面能被論化油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的箱體表面面 積，單位為 m2;取S=0.5 m2to油的工作溫度，可取 to =65 C ；ta 周圍空氣的溫度，常溫情況可取ta =20 C ；按熱平衡條件_2，可求得在即定工作條件下的油溫to1000P(1 - ):dS20 1000(“72)155.5= 57.3

16、C<t。滿足溫度要求。2.斜齒輪傳動(dòng)選擇計(jì)算(1).選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)運(yùn)輸機(jī)一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。材料選擇。有表10-1選擇小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪乙=24, Z2 =72,14°材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。選小齒輪齒數(shù) Zi =24,大齒輪齒數(shù) 乙=72,選取螺旋角。初選螺旋角1 "4° 。(2).按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)% =32KtT, u 十仃 ZH Z確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.試選 Kt =1.6b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù) Zh=2.433C.由圖

17、10-26 查得:a1 =0.77, ；a2 =0.88,則；a =；：a1 ；a2 =1.65d. 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距551.0395=95.5 10 R/n1 =95.5 102.136 10 N- mm46.45e. 由表10-7選取齒寬系數(shù)'d =1f.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE =189.8MRa1/2g.由圖10-21d查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚Hlim =600MPah.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N =601. =60 46.45 16 300 15=2.01 108i.由表10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn=1.07j.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=16Khn 二

18、HlimS1.07_6001=642 MPa計(jì)算a.試算小齒輪分度圓直徑dt1，代入二h中較小的值心=1.6Zh=2.433鮎=嗎1十= 1.65= 2.136"05Nmm% =1ZE=189.8MPa1/2 叭血=600MPa8N =2.0仆 10Khn=1.07竹=642MPad1t = 65.81mmv = 0.16m/ sd1t3 b 漢 1.62.136 漢 105 42.43 "89.8 2V 仆 1.653 1642 丿二 65.81 mmb.計(jì)算圓周速度兀 dit3.1416x65.81 x46.45 門“ /v 一 0.16m/ s60x100060x10

19、00c. 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb = ©dd1t = 1 x 65.81 = 65.81mm d1t cosB65.81 漢 cos14om = 2.66mmz124h = 2.25mnt = 2.25 況 2.66 = 5.985mm b/h =65.81/5.985 =11.00d. 計(jì)算縱向重合度S P邛=0.318d乙 tanB = 0.318 仆 2金 tan 14 = 1.903e. 計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù) Ka =1根據(jù)v=0.16m/s , 7級(jí)精度，有圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv =1，故Kh0 =1.12 + 0.18x(1 十 0.6%2)%

20、2 +0.23x10b= 1.12 +0.18(1+0.16) +0.23匯10 x65.81= 1.42由表10-13查得心0=1.35由表 10-3 查得 Khg=Kfg = 1.1故載荷系數(shù)K =Ka =Kv = Khu=KhP = 1x：1.1x：1.42 = 1.56f. 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑4 =d1t0K/Kt =65.8仔3A.56/1.6 = 65.26mmg. 計(jì)算模數(shù)mnd1tcosP 65.2cos14° 亠小 mn = 2.64mmZ|24(3).按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)b = 65.81mm mnt = 2.66mm h = 5.985mm b

21、/h = 11.00ep = 1.903心円.42KfR = 1.35KHa = Kf° =匸1K =1.56a =65.26mn = 2.64mmmn _32 KTY : cos2 ：詐aYsa“-K =1.485確定計(jì)算參數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)K = Ka = Kv = Kh 一 = Kh ： = 1 1.1 1.35 = 1.485b根據(jù)縱向重合度；-：=1.093，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) Y =0.88c.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4/1cos3 : cos 14?24= 26.274/2Z2cos3 :乎=78.82 cos314 -d.查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得 YFa1

22、=2.592YFa2 =2.24Ysa1 =1.596,Ysa2 =1.75e.計(jì)算大、小齒輪的YFaYsa并加以比較葉YFa1Ysa12.592 1.596；十1 一 303.57= 0.01363YFa2Ysa2站22.24 1.75238.86= 0.016414/1 二 26.274/2 二 78.82大齒輪的數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算3 2 1.485 2.136 105 0.88 cos214?V212 X1.650.01641 二2.08mm因此取 mn =3mm，可滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。為滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度取=d1t = 65.26mmZ1 =d1cos :mn65.26 cos14:

23、3= 21.11m n = 3mmd1 二 d1t 二 65.26mmz1 -21z2 二 63取 Zi = 21，貝V Z2 = UZ1 = 3 匯 21 = 63(4).幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距(乙 +z2)mn(21+63)況3 廠a _2： n/-129.86mm2cos P2cos14°將中心距圓整為 130mm 按圓整后的中心距修正螺旋角P =arccos(Z1 =Z2)mn 二arccos(2"63Z3 =1汨5'0"2a2030因3值改變不多，故 答Kp,ZH等值不必修正。 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑z1mn215= = 65.000mmc

24、osP cos1415',Z2mn635“L “ad2 = = 195.000mmcosP cos14°15' 計(jì)算齒輪寬度b=1 漢 65 = 65mm所以取 B2 =65mm;B =70mm。七.軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.初步計(jì)算軸徑軸的材料選用常用的 45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)，無法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d,計(jì)算公式為：dS舊1 , 3軸為外伸軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的A值；2軸為非外伸軸，初算軸徑作為最大直徑，應(yīng)取較大的A值；查表15-3，取A1=A3=110, A2=120。a = 130mmP =14&

25、#176;15'0"d1 = 65mmd2 = 195mm9 = 65mmB, = 70mm軸的材料選用常用的45鋼dX A x 3（旦=iio漢 3卩 W = n.08mmdi = 24mm d2 = 35mm d3 = 45mm11n1'； 1440d2 _A23 F2 =120 3 1.039 = 33.81mm'、n2 46.45d33F3.110 3 O'988 .43.96mm 們3V 15.48考慮到1軸要與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，初算直徑d1必須與電動(dòng)機(jī)軸和聯(lián)軸器空相匹配，所以初定d1=24mm取 d2 =35mm ； d3 =45mm2 .軸的結(jié)

26、構(gòu)設(shè)計(jì)1軸的初步設(shè)計(jì)如下圖：聯(lián)軸器端蓋并列向心軸承滾動(dòng)軸承裝配方案是：套筒、左端軸承、端蓋、聯(lián)軸器依次從軸的左端向又端安裝，右端只安 裝軸承和軸承座。軸的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，直徑變化值要大些，可?。?8） mm，否則可取（46） mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動(dòng)零件的軸段長(zhǎng)度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端 面應(yīng)留有距離L,以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固定作用，一般可取L= （13）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。3軸的初步設(shè)計(jì)如下圖:裝配方案：左端從左到右依次安裝斜齒輪、套

27、筒和滾動(dòng)軸承，右端從右到左依次安裝 套筒、滾動(dòng)軸承、端蓋和圓錐齒輪。尺寸設(shè)計(jì)準(zhǔn)則同1軸2軸的初步設(shè)計(jì)如下圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝套筒、滾動(dòng)軸承，右端從右到左依次安裝蝸輪、套 筒、滾動(dòng)軸承和端蓋。尺寸設(shè)計(jì)準(zhǔn)則同1軸3. 2軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算由2軸兩端直徑d=35mm,查機(jī)械零件手冊(cè)得到應(yīng)該使用的軸承型號(hào)為7207C,D=72mm , B=17mm ,a=15.7mm (軸承的校核將在后面進(jìn)行)。(1).求作用在齒輪上的力，蝸輪、軸承對(duì)軸的力，軸上的彎距、扭距，并作圖齒輪上的作用力：紐/ 2伸1°叭8548N50F r1tan： ncos “=8548tan 20：cos14

28、15'二 3210NFa1 =Ft1ta n=8548 tan 14,15'=2171N蝸輪對(duì)軸的作用力:Ft22T2 = 2 213.7 1000d2155= 2757.3Nd=35mmD=72mmB=17mmFt廣 8548NFr1 =3210NFa1 =2171NFt2 二 2757.3N巳=1008.6NFa2 =275.7NF'NV1 1895.3NFNV1 =6251.6NFNV2 二 1287.8NFnh1 = 1347.9NFNH2 =1800.6NMV1 = 308.2N mMV2 = 51.9N mM H1 = -66.5N mM H 2 = 72.

29、6N mM1 =315.3N mM2 二 88.4N mT F28.2N mFr2= Ft2 tanL = 2757.tan2= 1008.6Ncos - 2cos5:42'38"Fa2 = Ft2 tan 2=1008.6 tan5：42'38" =275.7N再由下圖求出軸承對(duì)軸的作用力F 'nv i - Fai Fa2 = 0= F 'nvi = -1895.3NFNV1 -Fti Fr2 FNV2 =0FNV1(L1L2L3) Ft1(L2L3)Fr2L3Fa2r2 0= Fnv1 = 6251.6N; Fnv 2 - 1287.8N

30、FnH1 -'Fr1 Ft2 Fnh 2 = 0FnH1(L1L2L3)- Fa1r1- Fr1(L2L3)Ft2L3=0= Fnh - -1347.9N; Fnh2 - 1800.6N作出2軸的力學(xué)模型，如下圖再計(jì)算出各個(gè)作用點(diǎn)處的彎距和扭距MV1 = FNV1 L 6251.6 49.3/1000 = 308.2N mMV21 二 FNV2L3 =1287.8 40.3/1000 =51.9N mMV22 二 FNV2L3-Fa2r2 =(1287.8 40.3 275.7 155)/1000 = 94.63N mMH11 =FNH1 L1 =1347.9 49.3/1000 二-

31、66.5N mMh 12 二 Mh11 Fa11 =66.5(2171 65)/1000 =207.57N mMH2 =FNH2 L3 -1800.6 40.3/1000 =72.6N mM = MV12 MH112 = 315.3N mM 12V12 M2H12= 371.6N mM 21V21=88.4NM22 = JMv22M h 2 =119.0N m丁 匚匚8548x652757.3x155 dOQOMT = FtiH Ft22 = 128.2 N m1000彎距圖和扭距圖如下：F'NV115.749.340.315.7Ft1FaiF' NV1FNV2FNH2Fnv1

32、Ft1FNV2Fr2MV22MVFr1Fa1F'nv1Fa2Fnh1FnH2Ft1MH2MhMH12MTT軸的受力分析及彎距、扭距圖打ff丄山F NV1WZ/7/7/fFnh1M12Fa2F r2 Ft2Fa1Fa2I I 丨 I 1 TTE-rM2211TTrrTi-,|!W = 2.75 10-5丁 - 11.5MPai; =2.33MPa；7 = 60MPa匚 ca =11.6MPaD=85mm;B=19mm a=18.2mm Co=27.2 kNC =38.5 kNV max=6700 r / minD=85mm;B=19mmCo=20.5 kNC =31.5 kN(2).校核

33、軸的強(qiáng)度由軸的扭距、彎距圖可知，齒輪軸的輪齒處存在危險(xiǎn)截面，因此在該處計(jì)算應(yīng)力ca = jF+4伽)2(因扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，故引入折合系數(shù)a )取G =0.333抗彎截面系數(shù)Wd “.id3-0.165一鳥出“。3211000 丿截面上的彎曲應(yīng)力cr - 12 -5115MPaW 2.7510截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 E T 一 T 一128.2-2.33MPaWt2W 2x2.7510軸的彎扭強(qiáng)度條件為bca蘭二查表 15-1 得二=60MPa所以<rca = J11.52 +4x(0.3><2.33)2 =11.6MPa £切二符合彎扭強(qiáng)度條件八.滾動(dòng)軸承的

34、選擇計(jì)算1. 1軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算左端采用雙列角接觸球軸承，根據(jù)軸直徑d=45mm，選擇角接觸球軸承的型號(hào)為7209C，主要參數(shù)如下：D=85mm;B=19mm;a=18.2mm基本額定靜載荷Co=27.2 kN基本額定動(dòng)載荷C =38.5 kN極限轉(zhuǎn)速V max=6700 r / min右端采用深溝球軸承，根據(jù)軸直徑d'-45mm，選擇深溝球軸承代號(hào)為6209 ,主要參數(shù)如下：D=85mm;B=19mm基本額定靜載荷C°=20.5 kN基本額定動(dòng)載荷C =31.5 kN極限轉(zhuǎn)速V max=7000 r / minVmax=7000 r / minP = 500.8N

35、F2 = 504.3N1軸軸承計(jì)算壽命Lh =5.15"05hL = 7.2 漢 104hD=72mm ; B=17mma=15.7mmCo=20 kN因1軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊的角接觸球軸承受軸向力Fa =Fa2 =275.7N該軸承所受的徑向力約為11Fr =_Fr2 =_匯1008.6 =252.2 N44查表13-5得雙列角接觸球軸承判斷系數(shù)e =0.8Fa / Fr =1.09 > e所以X =0.63;Y =1.24當(dāng)量動(dòng)載荷 R=XFr YFa =0.63 漢 252.2+1.24匯 275.7 = 500.8N深溝球軸承所受的徑向力約為 1l1008

36、.6 Fr ' = 一 Fr2 504.3N2 2當(dāng)量動(dòng)載荷P2 =Fr =504.3N所以P < F2，應(yīng)用P?核算軸承的壽命因?yàn)槭乔蜉S承，所以取指數(shù)® =36 /6f3 "3柚芯、丄苗古厶.10iC1038.510L.e軸承計(jì)算壽叩Lh 5.15x：10h60n (P 丿 60 0440 i 504.3/減速器設(shè)計(jì)壽命L =15漢300漢16 =7.2漢104人所以Lh > L滿足壽命要求2. 2軸上軸承的選擇計(jì)算(1).軸承的選擇選擇使用深溝球軸承，根據(jù)軸直徑d-35m m,選用深溝球軸承的型號(hào)為7207C,主要參數(shù)如下：D-72mm ; B-17

37、mm ; a-15.7mm基本額定靜載荷Co-20 kN基本額定動(dòng)載荷C -30.5 kNC -30.5 kNVmax-11000 r / minFae = 1895.3NFr1 =6395.3NFr2 =2213.7NFa2 =1505.3NFa1 =3364.6N2軸軸承計(jì)算壽命Lh =4.9 漢 105h巳=6395.3N極限轉(zhuǎn)速(2).壽命計(jì)算Vmax=11000 r / minFae =F'nvi =1895.3NFr1 =，F(xiàn)NV12 FNH12 =;6251.62 1347.92 =6395.3N Fr -,FNV22 - FnH22 =亦287.82 1800.6221

38、3.7N Fa2 = Fd 2 = 0.68Fr2 = 1505.3NFa1 =Fae Fd2 =1859.3 1505.3 = 3364.6N查表 13-5 得 Fa1 / Fr1 = 0.53、e; Fa2 / Fr2 = 0.68 - e二 X1 必=0.44;Y £2 =1.0所以P1 P2R =XFn +YFa1 =5922.7N軸承計(jì)算壽命減速器設(shè)計(jì)壽命所以滿足壽命要求。4L =7.2 10 hLhL10660 46.4530.5 X103 "5= 4.9 10 h5922.7/(3).靜載荷計(jì)算查機(jī)械零件手冊(cè)可知，角接觸球軸承當(dāng)量靜載荷巳二 » =6

39、395.3NF19.7MPa因載荷穩(wěn)定，無沖擊，所以取靜強(qiáng)度安全系數(shù)So =1.0所以FOS -6395.3 1.0=6.40kN ： C。=20kN滿足強(qiáng)度條件(4).極限工作轉(zhuǎn)速計(jì)算以上所選各軸承的極限轉(zhuǎn)速vmax v =1440r / min都成立，所以他們的極限工作轉(zhuǎn)速一定滿足要求。九、鍵連接的選擇和計(jì)算1 .鍵的選擇1軸鍵槽部分的軸徑為 24mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 8 ：<7,b =8mm, h = 7mm, L = 32mm3軸左端鍵槽部分的軸徑為 50mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 14 x9,b =14mm, h = 9mm, L = 50mm右端選擇與左端相同的鍵鍵

40、 14 x9,b =14mm, h = 9mm, L = 50mm2軸鍵槽部分的軸徑為 43mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 12 x8,b =12mm,h =8mm, L =45mm2 .鍵的強(qiáng)度計(jì)算假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為32TI0嚴(yán)坊戸二勻bp】kid查表6-2得，鋼材料在輕微沖擊下的許用擠壓應(yīng)力為100120MPa，所以取bp =120MPa(1).1軸上鍵的強(qiáng)度計(jì)算可=9.77N m& =0.51> = 3.5mmh = L -b =24mm27.77 勺03/所以貯 = 9.7MPa 蘭bP3.5X24X24滿足強(qiáng)度條件.2軸上鍵的強(qiáng)度計(jì)算T2 =213.7N mk2 =0.5h2 = 4mml2 = L2 -b2 =33mmo>2 = 75.3MPa <jp31 =101.5MPau P32 = 115.8MPaTca = 192.3N mTn = 315N mn = 5600r / mi n站2x213.7x103所以一75.3MPa 蘭bp4x33x43滿足強(qiáng)度條件（3）.3軸左端鍵的強(qiáng)度計(jì)算T31 =6