减速器轴的设计计算

1、轴的设计1轴的机构设计（1）轴的设计计算轴的直径的确定（I轴）按扭转强度条件计算：其中：首选45号钢进行设计，查表 Ao=120,P=10.56 ,n=486.7r/min于是 di33.47取 di=34m作用在齿轮上的力=5.34310 Nl 2Ti 2 207.23Ft_=3di77.33 103（其中：Ti为I轴受到的转矩，di为齿轮1的直径）l l tanan 3klFr_Ft-=2 10 Ncos :（其中：a -为齿轮的压力角，B为螺旋角）Fa_Ft tan 3 _1342N同理可求得n轴、川轴的直径和轴上齿轮的受力：n 轴d2 丄42.4 mm取 d2_45 mm轴上齿轮的受力

2、：Ft _2700 N、Fr_ 1023 N、F a_780 N川轴d3 _63.7 mm取 ds_65 mm轴上齿轮的受力：Ft _8340 N、Fr_3100 N、Fa_1800 N（2）校核轴上轴承的受力和轴承的寿命I轴1、求轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面的两个力系，如下图所示F；rlHF rlv根据图示力的分析可知道：由图（b）得d1367.5Fr 66.5-Fa 1 1.07 103 66.5-814 - 2 = 266.5 190.5=170Nr2v=Fr-F r1v=1070-170=900N66.5Fr1H=Ft =7.29 102

3、66.5 190.5r2H=Fr-F r1H=2820-729=209166.5 190.5Fr1= Fr1v2 - Fr1H 2 =，17029 002 =748.6 Nr2 =r2v2 - Fr2H2 = 729?2091? =2276.5 N2求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2对于70000AC型轴承，按表13-7轴承的派生轴向力为d=0.68 Fr(5-8)di=0.68 X F=0.68 X 748.6=509.6 Nd2=0.68 X Fr2=0.68 X 2276.5=1547.99 N根据轴向力和轴承的安装方向分析可知，轴承2压紧:Fai=Fdi=509.6 NFa2 = Fa

4、+Fd1=1323 N3 求轴承的当量动载荷=0.68=eFai=509.6Fr1748.6(5-9)Fa2= 1323=0.58eFr2 2276.5由表13-5分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数为:对与轴承1：X1=1 ; Y 1=0对轴承 2 :X2=1 ； Y 2=0因轴承运转中有轻微的冲击载荷，按照表13-6 ,f p=1.0 1.2P1= f p(X1Fr1 +YFa1)=1.1 X (1 X 748.6+0 X 2362)=823.46(5-10)2= f p(X2Fr2+Y2Fa22)=1.1 X (1 X 2276.5+0)=2504.15(5-11)4106

5、60 72023500 i =19131h28800同理，根据以上方法对轴2和轴3进行轴承选择和寿命的计算，轴2、轴3上的轴承和1轴(5-13)满足工作寿命的要求，所以轴承选用7307AC 系列。的装置方法一样，都是正装，所以根据以上方法可求得:轴2选用轴承型号为：7209AC寿命：3年；轴3选用轴承型号为：7214AC寿命：6年。c以三轴进行轴的装配方案的分析和轴的设计计算1轴的装配设计1）拟订轴上零件的装配方案876543211、1-2段轴用于安装轴承挡油环和固定吃的套筒。2、2-3段用于齿轮和键的安装。3、3-4段为固定齿轮的一个台阶。4、5-6段为装挡油环和轴承。5、6-7段安装密封圈

6、和端盖。6、7-8段联轴器和键。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，并查出轴上键的标准尺寸， 如下图所示:按弯扭合成强度条件计算通过轴的设计，轴的主要尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力的作用位置均已定，轴上的载荷已可求得，因而可按弯扭合成强度对轴进行强度校核计算。1）做出轴的计算简图（即力学模型）2）作出弯矩图根据上述简图，分别按水平面和垂直面计算各力产生的弯矩，并按计算结果分别做出水平面上的弯矩 MH和垂直面上的弯矩 MV图，按照式子M=. M H 2 M V 2（5-14）计算总弯矩，并作出 M图。3） 作扭矩图扭矩图如下图所示。4）校核轴的强度已知轴的弯矩和扭矩后，可针对

7、某些危险截面作弯扭合成强度校核计算，按照第三强度理论，计算应力：ca.M 2(： T)2W(5-15)式中：;ca-轴的计算应力，单位为Mpa;M-轴所受的弯矩，单位为N.mm;T-轴所受的扭矩，单位为N.mm;W-轴的抗弯截面系数，单位为3mm1）确定式中的各个参数由轴承受力可知：FFFFFFFt=8340Nr = 3100Na=1800Nr2v =-3160 Nriv=787 Nr2H=-5480 NriH=-2860 NT=1429.49 N.m根据上图分析可得：Mh= F2hX L1=-5480 X 93.5=512400 N.mmMv2=Fr2v X L1=-3160 X 93.5=275000 N.mmMv1=Fr1v X L2=787X 173.5=137000 N.mmFa江dMa=1800 X 342.8 X 0.5=308520 N.mm2:22M2= MhMv2 =591200 N.mmi22M1= M HM V1=530300 N.mm2）按照轴的工作条件，取:=0.6。3）计算抗扭截面系数 W根据弯矩图可知道，危险截面在齿轮段的轴上，因此截面形状如下所示:to=EQm=7.511*132必旦-bt（d -t）32 2d(5-16)分别带如图示所示的数据，可得：3W=36840.