用于带式运输机的同轴式二级圆柱齿轮减速器._第1页
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文档简介

1、目录1) 前言 12) 设计任务书 23) 传动方案的拟定及说明 34) 电动机的选择 35) 传动装置的运动和动力参数的计算 56) 传动件的设计计算 67) 轴的结构设计及强度校核计算 138) 滚动轴承的选择和寿命计算 259) 键的选择和校核 2710) 联轴器的选择 2811) 箱体的结构及其附件的设计 2812) 润滑和密封的设计 2913) 设计小结 3014) 参考资料 30一 前言机械课程设计是考察学生全面掌握机械设计基础知识的主要环节,将“机械原理课程设计”和“机械 设计课程设计”的内容体系有机整合为一个新的综合课程设计体系,使机械运动方案设计、机械运动尺寸 设计、机械传动

2、强度设计、零部件结构设计及现代设计方法应用等内容有机结合,培养学生的机械系统设 计意识、现代设计意识和创新意识以及提高学生在设计、绘图等的综合能力,培养学生的专业素质。本次 课题为设计一单级圆锥齿轮减速器,减速器是用于电动机和电动机之间独立的闭式传动装置。课程设计的 主要内容包括 :设计题目,传动效率的计算,电机的选择,传动装置的运动及动力参数的计算,轴和轴承的 选择及相关计算,键的选择与校核,联轴器的选择,箱体结构设计,润滑和密封的设计等。课程设计的目 的:1、综合运用机械设计及其他先修课的知识,进行机械设计训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一

3、般机械的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计 能力、分析问题及解决问题的能力;3、提高学生在计算、制图、运用设计资料(手册、图册)进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械 CAD 技术。具体任务:1、传动方案的分析和拟定;2、电动机的选择,传动装置的运动和动力参数的计算;3、传动件的设计(齿轮传动、锥齿传动) ;4、轴的设计(所有轴的结构设计,低速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数校核);5、轴承的设计(所有轴承的组合设计,低速轴上轴承的寿命计算);6、键的选择及强度校核;7、减速器的润滑与密封;8、减速器装配图设计(箱体、箱盖、附件设计等)9、零件工作图设计;设计任务书【设计一

4、用于带式运输机上的同轴式二级圆柱齿轮减速器。】1总体布置简图2工作情况工作平稳,单向运转3原始数据运输机卷筒扭矩(N?m)运输带速度(m/s)卷筒直径(mm)带速允许偏差(%)使用年限 (年)工作制度 (班 / 日)14000.7535051024设计内容1)电动机的选择与参数计算2)传动部分设计计算3)轴的设计4)滚动轴承的选择5)键和联轴器的选择与校核6)装配图、零件图的绘制7)设计计算说明书的编写5设计任务1)减速器装配图一张(1号图幅)2)零件工作图2张(3号图幅2张绘制输出轴及其上齿轮工作图各一张)3)设计计算说明书一份三. 传动方案的拟定及说明1. 传动方案:V带加同轴式二级圆柱齿

5、轮减速箱2. 特点:采用V带可起到过载保护作用;减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。3. 说明如下:为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案可先由已知条件计算一般常选用同步转速为 1000r;min或1500r,min的电动机作为原动机。四. 电动机的选择1. 电动机类型和结构的选择Y132S-4系列三项异步电动机,它为卧室封闭结构。2.电动机容量的选择1)卷筒轴的输出功率Pw2T21400 门”FvPw=v0.75D二 .35O=6kW100010001000按工作要求和工作条件,选用一

6、般用途的2)电动机输出功率PdPd代传动装置的总效率式中1 =0.955 V带传动效率;2 =0.9875轴承传动效率(球轴承);3 =0.97 齿轮的传动效率,齿轮精度8级;4 =0.9925 弹性联轴器传动效率5 =0.955 卷筒轴滑动轴承的传动效率;则 = 0.955 0.98753 0.9720.9925 0.955 0.82015P6故 Pdw7.3157kW0.820153)电动机额定功率Ped查表,选取电动机额定功率Ped =7.5kW3电动机转速的选择查表得V带传动常用传动比范围24 ;两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范围i2 = 860则电动机转速可选范围为 nd二nw i1

7、 i26559827r/min可见同步转速为 750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较,如下表所示:方案电动机 型号额定 功率(kW)电动机转速(r/min )电动机 质量(kg)传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动两级减速器1Y132M-47.5150014408134.4682.513.7872Y160M-67.5100097011923.2182.210.554由表中数据可知两个方案均可行,但方案1的电动机质量较小,且比价低。因此,采用方案1,选定电动机

8、型号为 Y132M-4。3.电动机的技术数据和外形、安装尺寸查表得出出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸,并列表记录备份。型号额定功率同步转速满载转速堵转转矩最大转矩(kw)(r/mi n)(r/mi n)额定转矩额定转矩Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKLFX GD质量(kg)1323880331251510X 881五. 传动装置的运动和动力参数的计算1传动装置总传动比-53 -inmi1440 =35.168nw 40.94632分配各级传动比取V带传动的传动比h =2.5,则两级圆柱齿轮减速器的传动比为:135= 14.0672.5iii2 =

9、 i3 = 3.75所得i2 13符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围 3各轴转速电动机轴为0轴,减速器高速轴为I轴,中速轴为n轴,低速轴为川轴,各轴转速为n0 =nm =1440r/minno1440 _c / .ni576r/m inh 2.5n 576.nn153.6r / mini23.75nn 153.6n 皿-40.96r / mini33.754各轴输入功率按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率,即P0 = Ped 二 7.5kWR 二 P 1 = 7.5 0.955 二 7.1625kWP- = R 2 3= 7.1625 0.9875 0.97 = 6.8

10、608kWP十 P- 2 3 = 6.8608 0.9875 0.97 = 6.5718kW5各轴转矩P75To =9550- =955049.74 N mn01440p7 1625T = 9550 丄工 9550118.75N mn576Th = 9550 邑=95506.8608 = 426.57 N mnn153.6Pm6.5718T 皿=9550 = 95501532.24 N mn 皿40.96总结:电动机轴高速轴I中速轴H低速轴川转速(r/min )1440576153.640.96功率(kW)7.507.16256.86086.5718转矩(N m)49.74118.75426.

11、571532.24六. 传动件的设计计算1. V带传动设计计算1)确定计算功率Ka = 1.2由于是带式输送机,每天工作两班,查机械设计中表得:工作情况系数则计算功率为:Pca = 5厂1.2 7.5 = 9kW2)选择V带的带型由Pea、n。查图,选用a型3)确定带轮的基准直径 dd并验算带速v初选小带轮的基准直径 dd1:由表取得小带轮的基准直径 dd 125mm验算带速v:60 1000二 125 144060 1000二 9.425m/s因为5m/s :v : 30m/s,故带速合适。计算大带轮的基准直径 dd2: dd2二iiddi = 2.5 125 = 312.5mm 根据表得圆

12、整为dd2 = 315mm4)确定V带的中心距a和基准长度Ld初定中心距a0 = 500mm。2 (dd2 - dd1)- 2a0(dd1 dd2)24a计算带所需的基准长度(dd2 - ddi)Ld0 2a0(dd1 dd2)24a2兀(315125)-2 500(125 315)1709.2mm24 汉 500由表选得的基准长度 Ld -1750mm计算实际中心距aLd Ld1a : a 2= 5001750 -1709.22二 520.4mm中心距变化范围为 494.15572.9mm。5)验算小带轮上的包角57 357 3r :180 -(dd2 -dd1)180 -(315 -125

13、)160 - 120a545.46)确定带的根数 计算单根V带的额定功率由 dd1 = 125mm和 n0 =1440r/min,查表得 P0 =1.91kW根据 n0 =1440r/min , i=2.5 和 A型带,查表得 厶P0 =0.03kW查表得 K 一. =0.95, KL 二 0.99。于是:Pr =(P0R) K. Kl =1.91kW =1.8246kW 计算V带的根数zPz =4.93Pr1.8246取5根。7 )计算单根V带的初拉力的最小值(Fo)min由表得A型带的单位长度质量 q=O.1kg/m,所以(Fo)min =500空qv2(2.5-0.95) 92讣|= 5

14、000.1 9.425 N0.95x5x9.425= 165N应使带的实际初拉力 F0 ,F0)min8)计算压轴力Fp152(Fp)min =2z(F)min sin -二 2 5 165 sin1622N2 2总结:带基准长度Ld (mm)小带轮基准直径dd1 (mm)大带轮基准直径dd2 (mm)中心距范围a (mm)单根带初拉力F0 (N)V带/轮槽数Z1750125312.5494.15 572.916552. 斜齿轮传动设计计算按低速级齿轮设计:小齿轮转矩T)=% = 426.57 N m,小齿轮转速 m = n = 153.6r/min ,传动比 i = i3 =3.75。(1)

15、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 选用斜齿圆柱齿轮 运输机为一般工作机器,速度不高,故选7级精度(GB10095-88) 由机械设计表选择小齿轮材料为40Cr (调质),硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者硬度差为40HBS 选小齿轮齿数z 24 :大齿轮齿数z2二i z 3.75 24二90初选取螺旋角=14(2) 按齿面接触强度设计2KHtT1公式:d1t寸u 1 / ZH ZEZ Z I )2 确定公式内各计算数值a)试选载荷系数 K Ht =1.6b)选取区域系数ZH =2.433c)由图查得;“ =0.7& ; .2 =0.88,; . - I

16、 ; .2 = 0.78 0.88 = 1.66d)小齿轮传递的传矩Ti =426.57N me)由表选取齿宽系数:/d =1样(i呵+鬻g)0.665h).- -1i)由表查得材料弹性影响系数Ze =189.8MPaj)由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限二h讪1二600MPa ;大齿轮的接触疲劳强度极限-H lim 2= 550MPak)计算应力循环次数:N1 =60 m j Lh =60 153.6 1 (2 8 365 10) = 538214400 5.38 108 K1N1538214400 一“cccc “厂 “8N21143523840 1.435 10i13.75I)由

17、图查得接触疲劳寿命系数Khn 1 = 0.90, Khn2 = 0.94m)计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%,安全系数S=1得珂1KHN1 ;-Hlim1 0.90600MPa = 540 MPa; S1ItKHN2 ;Hlim2 0.94550MPa =517MPa Sn)许用接触应力540 517= 528.5MPa 计算2 1.6 426.57 101广2.433 x 189.8 x 0.665 x 0.985、528.5mm = 82.737 mma)试算小齿轮分度圆直径dit,由计算公式得3.75 13.75b)计算圆周速度i心牡n60 1000二 82.737 153.660

18、 1000m. s 二 0.665m sc)齿宽bb -:d d1t =1.0 82.737mm = 82.737mmd)计算载荷系数Kh由表查得使用系数KA =1根据v =0.665m. s,7级精度,查得动载系数 K v =1.05 ;由表查得 心一:的值与直齿轮的相同,故Kh,1.321;因 KAFt/b =1 426.57心09.7/2)/109.7 二 70.9N /mm: 100N /mm查表得 Kh 二 Kf - =1.4 ; Kf :=1.18故载荷系数:Kh 二 Ka Kv S Kh : =1 1.05 1.4 1.321 =1.94e)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

19、d1 =d1t3 Kh =82.737 3 1.94mm = 88.225mmKt1.6及其相应的齿轮模数 mnd1 co88.225汉cos14mn -mm = 3.57mm乙24(3)按齿根弯曲强度设计mnt 一32KfTYY :cos2: YFaYsafdZ12确定计算参数a)试选载荷系数KFt =1.6b)计算玩去疲劳强度的重合度系数_= arrtanftanPcosc) = arctan(tanl4ocos20.526o) = 13140E站=q/co瑰=1.66/cos: 13.140= 175Y = 0.2S + 0.75/e = 0.25 + 0.75/1.7S = 0.679

20、gwC)螺旋角系数匸-=:_ ;d)计算当量齿数ZviZi3COS2426.27cos314Zv2Z23COS90辺严 98.52cos 14e)查取齿形系数查表得 YFa1 = 2.592,YFa2 =2.185f)查取应力校正系数查表得 YSa1 = 1.596,Ysa2 =1.787g)计算弯曲疲劳许用应力由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限匚FE1 =500MPa ;大齿轮的弯曲疲劳强度极限;FE2 =380MPah)由图查得弯曲疲劳寿命系数K fn 1 = 0.84, K fn 2二0.88取弯曲疲劳安全系数S=1.4得K FN 17- FE1S0.84 5001.4= 300.0MPa

21、-F2KFN2 -FE2S0.88 5001.4= 238.9MPa0计算篙,并加以比较Y 严丿592 侮6 =0 01379 上 F13002.185 1.787238.9-0.01634大齿轮的数值大,值为0.01634设计计算mnt32“6“26.57“03277“679 伽slQ.omm-1 2422.68mm调整齿轮模数a)圆周速度-.b)齿宽t0-10D0TTX 6酣 9X153.660X1C0Cm/s = 0.533b=01x0=Wc)齿高h及宽高比b/hh 二(Zhan+cmnt = (2 x 1 + 025) x 2.63rr 6.03b/h = 66.29/6.03 = 1

22、d)计算实际载荷系数Kf 二 Ka Kv Kf: Kf : =1 1.05 1.4 1.18=1.73e)得出按实际载荷系数算得的齿轮模数对比计算的结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数。 从满足弯疲劳强度出发,从标准中就近取 mn=3mm。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳 强度算得的分度圆直径认、-鑿夏諭顷来计算小齿轮应有的齿数。于是 :Z1d1 cos :88225cos14 =28.53,取乙=29;则 Z2 =3.75 29 =108.75,取z? = 109。mn(4)几何尺寸计算计算中心距mn2cos :二 29 1093mm= 2

23、13.34mm2 cos14考虑到模数从2.75mm增大整圆至3mm,为此将中心距减小圆整为213mm。按圆整后的中心距修正螺旋角2a希cd2;豐 3= 13 3748因0值改变不多,故参数 答,K p, ZH等不必修正 计算大、小齿轮的分度圆直径 计算齿轮宽度b =:d d| =1 89.52mm = 89.52mm圆整后取 g =95mm,b2 = 90mm由于是同轴式二级齿轮减速器,因此两对齿轮取成完全一样,这样保证了中心距完全相等的要求, 且根据低速级传动计算得出的齿轮接触疲劳强度以及弯曲疲劳强度一定能满足高速级齿轮传动的要 求。为了使中间轴上大小齿轮的轴向力能够相互抵消一部分,故采用

24、高速级小齿轮左旋,大齿轮右旋, 低速级小齿轮右旋,大齿轮左旋的方案。总结:咼速级低速级小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮传动比3.75法向模数(mm)3螺旋角13378中心距(mm)213齿数2910929109齿宽(mm)95909590分度圆8732787327直径:齿根圆79.5319.579.5319.5(mm)齿顶圆9333393333旋向左旋右旋右旋左旋七. 轴的结构设计及强度校核计算1. 高速轴的设计(1) 高速轴上的功率、转速和转矩转速 n( r / min )高速轴功率R( kw)转矩T1 ( N m)5767.1625118.75(2) 作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为di

25、=87mm,根据机械设计中公式得:Ft= 2729.89N2T12 118.75FrFt ta n : ncosPd1 = 87 10J=2729.89tan20 1022.39Ncos13.63Fa = Ft tan : =2729.89 tan13.63 -661.94N(3) 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。根据表得 Ao=1O3126取代=112,于是得 dm. =A0jL=11JZ_25.95mmn1576轴与带轮连接,有一个键槽,轴径应增大3%5%,轴端最细处直径应为山 2535mmi (0.030.05) x 25.95mm = 26.

26、73w27.75nmi(4) 轴的结构设计1) 拟订轴上零件的装配方案(如图)Inmwv w2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度a)轴段I -n的设计。I -n轴段上安装带轮,此段设计应与带轮轮毂孔的设计同步进行。初定I-n段轴径d1=30mm,带轮轮毂的宽度为(1.52.0) d1= (1.52.0) x30mm=4560mm,结合带轮 结构取L带轮=60mm。为了保证轴端档圈只压在 V带轮上而不压在轴的端面上, 故I - n轴段长度 略小于轮毂宽度,取 L1=58mm。b)密封圈与轴段n -m的设计。为了满足v带轮的轴向定位,i -n轴段右端需制出一轴肩,轴肩高度 h= (0.0

27、70.1) d1= (0.070.1) x30mm=2.13mm。轴段n -m的轴径 d2=d1+2x (2.13) mm=34.136mm,其最终由密封圈确定。查表选取毡圈35JB/ZQ4606-1997,故取n -m段的直径d2=35mm。c) 初步选择滚动轴承与轴段m- W和W -W的设计。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d2=35mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30208,其尺寸为 d x DX T=40mm x 80mm x 19.75mm ,B=18mm ;为补偿箱体铸造误差和安装挡油环,靠近箱体

28、内壁的轴承端面距箱体内壁距离取=12mm。通常一根轴上的两个轴承取相同型号,故d3=d6=40mm ;而Ls=B=18mm。d) 齿轮与轴段W -V的设计。为便于齿轮的安装,d4应略大于d3,课初定d4=42mm ,齿轮分度圆直径比较小,采用实心式。齿轮宽度为bi=95mm,齿轮的左端与左端轴承之间采用套筒定位,为保证套筒能够顶到齿轮左端面,该处轴径长度应比齿轮宽度略短,取S=93mm。e) 轴段V -W的设计。齿轮右侧采用轴肩定位,定位轴肩的高度h= (0.070.1) d4= (0.070.1)x42mm=2.944.2mm,取h=3mm,则轴肩直径 d5=48mm,取 = i=10mm。

29、该轴段也可提供右 侧轴承的轴向定位。齿轮左端面与箱体内壁距离以及齿轮右端面与右轴承左端面的距离均取为 i,则箱体内壁与高速轴右侧轴承座端面的距离Bxi=2A什bi=(2x10+95)mm=115mm。f) 轴段n -川和川-w的设计。 轴段n -川的长度除了与轴上的零件有关外,还与轴承座宽度及轴承 端盖等零件有关。轴承座的厚度_ -一 - . -二 查表得下箱座壁厚=上-二一二 H二二-二二:U ,取 一-,a=213mm2.5m n=2.5X 3mm=7.5mm,故取 d4=55mm , L4应略短于 b3=95mm,故 L4=93mm。齿轮2右端采用轴肩定位,左端采用套筒固定,其轮毂宽度范

30、围为(1.21.5) d2=6682.5mm,取其轮毂宽度与齿轮宽度相等。为使套筒端面能够顶到齿轮端面,轴段n -川的长度应比相应齿轮的轮毂略短,因 b2=90mm,故取 L2=88mm。 轴段川-W的设计。该段为齿轮2提供定位,其轴肩高度范围为(0.070.1) d2=3.855.5mm ,取其高度为 h=4mm。故 d3=63mm。齿轮3右端面距离箱体内壁距离取1,齿轮2的左端面距离箱体内壁的距离为A2=ii+ (bt-bj) /2 = 10mm4-95 - 90/2mm = 125mm高速轴右侧的轴承与低速轴左侧的轴承共用一个轴承座,其宽度为b=53.5mm,则箱体内壁宽度为Bx = B

31、xi + Bx: + lg = 105+ 111.5 + 53.5)mm = 270mm则轴段川-w的长度为La = Bx -b2(270 - 90 - 95 -10 12.5)nini = 62.5mm 轴段i -n和v -w长度。由于轴承采用脂润滑,故轴承内端面距箱体内壁的距离取为,则轴段i - n的长度为一一 .:.一.一轴段v -w的长度为:- ? 一 - 二-二亠:-至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。3)轴上零件的轴向定位大小齿轮与轴的周向定位都选用A型普通平键连接,查表选其型号为16X70GB/T 1096-1990,尺寸为16mm x 10mm x 70mm ,为了保证齿轮与

32、轴配合有良好的对中性,故选齿轮轮毂与轴的配合为Hn6 ;滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为m6。4)确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角1.245,各圆角半径见图总结:轴段编号长度(mm)直径(mm)配合说明I - n46.550与滚动轴承30210配合,套筒定位n -川8855与大齿轮键联接配合川-W62.563定位轴环IV-V9355与小齿轮键联接配合V-W4250与滚动轴承30210配合总长度332mm(5)求轴上的载荷轴上力作用点间距。轴承反力的作用点与轴承外圈大断面距离a3=20mm,则可得轴的支点及受力点间的距离为:k=? + 屮+T p=目+125+

33、12+2口5 一 30)mm = 7L25mm1讦屮呼=(&,5+竽)mm=155mmb= 地+a +T - Sg=+10+12+2U5 20 j mni=JlJSnmi根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图:Frl载荷水平面H垂直面V支反力Fnh1 = 68NFnv1 =1382NFFnh2 =6186NFnv2 =2682NC截面 弯矩MM h = Fnh2 L3 = 460875N mmMv = FNV2 汉 L3 + M a2=353536 N m m总弯矩Mmax = JmH +MV =J4608752 +3535362 =580856N mm扭矩T =422360 N mm从轴的结

34、构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的Mh、Mv及M的值列于下表。(6)按弯扭合成应力校核轴的强度根据公式及上表中的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力,取:-=0.6,轴的计算应力M 2(: T)2W58085620.6 42236020.仆 503Mpa =50.70Mpa已选定轴的材料为 45Cr,调质处理。由表15-1查得 60.35 + 60.85 X (0.030.05)mm = (62r686189)mm(4) 轴的结构设计1) 拟订轴上零件的装配方案Inmwvw2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 联轴器及轴段I -n的设计。为补偿联轴器所连

35、接两周的安装误差、隔离振动,选用弹性柱销联轴器。查表取Ka=1.5,则计算转矩为Tc=KaT3=1.5x1532240N mm=2298360N mm。查表得 GB/T5014-2003中的LX4型联轴器符合要求:公称转矩为2500N mm ,许用转速为 3870r/min,轴孔范围为4075mm。考虑 d ( 62.6863.89) mm,取联轴器毂孔直径为63mm,轴孔长度 107mm , J型轴孔,A型键。相应轴段I - n的直径d1=63mm,其长度略小于毂孔宽度,取L1=105mm 密封圈与轴段n -m的设计。联轴器用轴肩定位,轴肩高度h= ( 0.070.1) d1= (0.070

36、.1)x63mm=4.416.3mm。轴段n -m的轴径d2=d1+2xh= (71.8275.6) mm,最终由密封圈确定。查表选 取毡圈 70JB/2Q4606-1997,则取 d2=70mm 轴承与轴段m -w和w -w的设计。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承。现暂取轴承为 30215,由表得其尺寸为 dx DX T=75mm x 130mm x 27.25mm , B=25mm,通 常一根轴上的两个轴承取相同的型号,故d3=d6=75mm。该减速器齿轮的圆周速度小于2m/s,故左端轴承采用脂润滑,需要挡油环。为补偿箱体铸造误差和安装挡油环,轴承靠近箱体内壁的端

37、面与箱体内壁距离取厶=12mm。因为是同轴式减速器,该轴上右端轴承的轴承座完全处于箱体内部,该处轴承采用油润滑,润滑油由低速级大齿轮轮缘上刮取,可使轴承内圈端面与轴承座端面共面,故可取L6=B=25mm。该处轴承与高速轴右端轴承共用一个轴承座,两轴承相邻端面间距离取为 6.5mm ,满足安防拆卸轴承工具的空间要求,则轴承座宽度等于两轴承的总宽度与其端面间距的和,即l5=(19.75+27.75+6.5)mm=53.5mm 齿轮与轴段W -V的设计。为便于齿轮的安装,d4应略大于d3,可初定d4=77mm。齿轮4轮毂的宽度范围为取其轮毂宽度为 b=91.5mm,其左端面与齿轮左侧轮缘处于同一平面

38、内,采用轴肩定位,有段采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面,轴段W -V的长度应比齿轮 4的轮毂宽度略短,故取 L4=88mm 轴段V -W的设计。齿轮左侧采用轴肩定位, 定位轴肩高度为h=(0.070.1) d4=(0.070.1)x76mm=(5.327.6) mm,取h=5.5mm,则轴肩直径d5=87mm,齿轮左端面与轮毂右端面距箱体内壁距离 均取为 i=iomm,则箱体内壁与低速轴左侧轴承座端面的距离二二二 - 一 1 m 二亠L 二二.-,取“= i=10mm,该轴段也可提供轴承的轴向定位。 轴段n -川与川-w的长度。轴段n -川的长度除了与轴上的零件有关外,还与轴承座宽度

39、及轴承端盖等零件有关。为在不拆联轴器的条件下可以装拆轴承端盖带连接螺栓,取联轴器毂端面与轴承端盖表面距离K=35mm,则有La 二 L + Bd + K +Atd _B = (50 +10 + 35+ 212 -= 60mmL3 =a+B+a1+14-L4= (12+25 +10 + 91J - 88)mm = 50.5mm至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。3) 轴上零件的轴向定位半联轴器与轴的联接,选用A型普通平键连接,查表选其型号为18X100GB/T 1096-1990,尺寸为18mm x 11mm x 100mm,半联轴器与轴的配合为H7/k6。齿轮与轴的联接,选用A型普通平键连接

40、,查表选其型号为22X80GB/T 1096-1990,尺寸20x80GB/T1096-1990,尺寸为22mm x 14mm x 80mm,为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选 齿轮轮毂与轴的配合为 Hn6。4) 确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角2.0 45,各圆角半径见图总结:轴段编号长度(mm)直径(mm)配合说明I -n10563与联轴器键联接配合n -川6070与端盖配合,做滚动轴承的轴向定位川-w50.575与滚动轴承30215配合w-V8877与大齿轮以键联接配合,套筒定位v-w1087轴环w-w2575与滚动轴承30215配合总长度338.5mm(5) 求轴上的载荷轴上力作用点间距。轴承反力的作用点与轴承外圈大断面距离a3=27.4mm,则可得轴的支点及受力点间的距离为:l1 = +L5 + T-a3 = (- + 10 + 27.25-27.4)mm 二 5185mmI: = T+a+切=(27.25+ 12+ 1d+915-f - 27,4)mm 二 35nun13 =+L2+a3T+B = (53.5+60+27.4 -27.25+25)mm = 138.65mm根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图:FaFtFrMvGDFnV2MhB是轴的危险截面。先计算出截面B处的Mh、Mv及从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面M的值列

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