减速器设计内容及过程

1、设计内容及过程结果轴系的结构设计II轴：1 .初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3,取Ao=112于是得,A3反3/10.38,dminAo112mm41.63mm'n22202.082 .求作用在齿轮上的受力已知大齿轮分度圆直径d2-Z2m21872o384mm,coscos13.05n2013.05°小齿轮分度圆直径d14如353o108mmn20,coscos14.1114.110。2T2500470Ft2-N2607Nd2384tanntan20Fr2Ft22607N974N,coscos13.05Fa2Ft2tan2607tan13.

2、05o604N2T2500470Ft1N9268Nd1108Fr1Ft1.n9268tan20n3478Ncoscos14.11Fa1Ft1tan9268tan14.112330NFt22607NFr2974NFa2604NFt19268NFr13478NFa12330N3.轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案IE!WVIV1V|IAqdI2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1. I-II段轴用于安装轴承30210,故取直径为50mm。2. II-III段安装套筒，直径50mm。3. III-IV段安装小齿轮，直径55mm。4. IV-V段分隔两齿轮，直径为60mm。5. V-VI段

3、安装大齿轮，直径为55mm。6. VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为50mm。3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1. I-III长度为52mm。2. III-IV段用于安装小齿轮，长度略小于小齿轮宽度，为110mm。3. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为74mm。4. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为78mm。5. VI-VIII长度为52mm。4.求轴上的载荷如图受力简图，FwVi28612291187iHlhh666-297729.Binnnnrirrw81-35FNH1FtiBDFt2CDAD9268326.52607707788N412MHBFNH1A

4、B778885.5Nmm665874NmmMHCFNH2CD408770Nmm286090NmmFr1ABFr2ACFNV2Fa2d2Fa22d1a12FNV1AD384108347885.597434260423304122-N500NFriBDFnCDFa2d2Fa1d12AD3841083478326.5974706042330-4122004NMVBFNV1AB200485.5Nmm171342Nmmd1108MVBFnviABFa11200385.52330297076Nmm22MVCFa2d22尸Fnv2CD604"8450027080968NmmMBM2HBMvB665

5、87421713422687565NmmMB,M2HBMV；、6658742970762729138NmmMCM2HCMvC2860902350002288223NmmMC二M2HCMVC2'2860902809682297327NmmMVCFNV2CD50070Nmm35000Nmm按脉动循环应力考虑，取a=0.6McaB;(MB)2(T)2729.1382(0.6500.47)2Nm788NmcaB/22I22McaCMcaCVMCT4297.3270.6500.47Nm422Nm788Nm422Nm按弯扭合成应力校核轴的强度，校核截面B、Co核B截面由d=55mm,可得，Wb0.

6、1d30.155316637.5mm347.4MPaMcaB788000n.caBMPaWB16637.5校核C截面d=55mm,Wc30.1d0.1_3 35516637.5mmMcaC caCWc422000 . MPa16637.525.4MPa轴的材料为45钢，调质处理，由表15-1得， 1 60MPa ,caC caB1 °故安全5.精确校核轴的疲劳强度(1)由于截面出处受的载荷较大，直径较小，所以为危险截面。(2)截面出的左侧抗弯截面系数 W 0.1d3 0.1 503mm3 12500mm33333抗扭截面系数 WT 0.2d0.2 50 mm 25000mm截面出左侧

7、的弯矩 M为85.5 53.5 M 687565 N mm 257334 N mm85.5截面出上的扭矩T2为T2 500470 N mm截面山上的弯曲应力257334 1VmMPa1250020.59MPa截面上的扭转切应力500470 -MPa2500020MPa轴的材料为45钢，调质处理，由表15-1查得 B 640MPa、1 275MPa、1 155MPa。截面山上由于轴肩而形成的理论应力r2D55集中系数 及 按附表3-2查取，因 工 4 0.04, 乂 *5 1.1。d50d50经插值后得2.0,1.32。又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数 q 0.82, q 0.85故有效应力

8、集中系数按式(附表3-4)为k1q110.82211.82k1q110.851.3211.272由附图3-2得尺寸系数0.72；由附图3-3得扭转尺寸系数0.85轴按磨削加工，由附图3-4得表面质量系数为0.92轴未经表面强化处理，即则按式（3-12）及式（3-12a）得综合系数为k111.82K10.720.921 2.61，/k1/ 1.272K 10.850.921 1.58又由E3-1和E3-2得碳钢的特性系数0.10.2,0.050.10.10.05于是,计算安全系数Sca 值，按式（15-6）(15-8)则得2752.61 20.59 0.1 05.12155201.58 一 22

9、0 0.05 一 29.55.12 9.5S S5.122 9.52S2 S24.5 S1.5故可知其安全（3）截面出的右侧抗弯截面系数W按表15-4的公式计算W 0.1d30.1 553mm316637.5mm3抗扭截面系数3WT 0.2d3330.2 55 mm =33275mm弯矩M及弯曲应力为85.5 53.5M 687565 一85.5N mm 257334 N mm25733416637.5MPa15.47MPa扭转切应力为TT2500470MPa15.04MPak0.8,于是得WT33275过盈配合处的k-,由附表3-8用插值法求出，并取kk2.77,0.82.772.216。轴

10、按磨削加工，由附图 3-4得表面质量系数为0.92故得综合系数为k11K12.7712.860.92k11K12.21612.30.92所以轴在截面m右侧的安全系数为S16.22Kam2.8615.470.10155cc 15.04 15.042.3 0.05 8.77K am6.22 8.77、6.222 8.7725.07>>S 1.5故该轴在截面m右侧的强度也是足够的。I轴：1.作用在齿轮上的力F NH 1F NV1FnH2F NV 2Ft22Fr222607 N2974 N21303.5N487N2,初步确定轴的最小直径dmin神112腰25.1mm3.轴的结构设计1）确定

11、轴上零件的装配方案2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度a.由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以VI-VII段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为48mm。故查标准GB/T5014-2003,初选为弹性柱销联轴器LX3,其公称转矩为1250000Ngmm。半联轴器的孔径di=48,半联轴器的长度L=112mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度Li=84b.考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm,所以V-VI段直径选为53mm。c.IV-V段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用30211型，即该段直径定为55mm。d.III-IV段轴要安装齿轮

12、，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为60mm。e.为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达5mm,所以II-III段直径选为70mm。f轴肩固定轴承，直径为74mm。g.I-II段轴要安装轴承，直径定为55mm。各段长度的确定：a. I-II段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽22.75mm,该段长度定为22.75mm。b. II-III段为轴环，宽度不小于7mm,定为11mm。c. III-IV段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm,齿轮宽为85mm,定为83mm。d. IV-V段考虑与II轴大齿轮的配合，取为50.5mme.半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上

13、而不压在轴的端面上，故VI-VII段长度应比L1略短一些，现取VI-VII段长度为82mm按弯扭合成应力校核轴的强度MJ34090291245297405Nmm;扭转切应力为脉动循环变应,取ca0.6。轴的计算应力,9740520.6 107490 20.1 603MPa5.4MPa查表15-1得160MPa,因此ca1,故安全III轴1 .作用在齿轮上的力FNH 1 FNH 2FtiF NV1FNV 22Fr19268 N 4634N23478 N 1739N 22,初步确定轴的最小直径P3dminAo112 39.7060.6mm61.237TcaKaT3IV3.联轴器的计算转矩轴的结构设

14、计2）轴上零件的装配方案I-nn-mm-wW-VV-VIvi-vn直径616570757870长度825060.31051226.253）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度4.按弯扭合成应力校核轴的强度.M2(T3)242318720.616020002ca30.175MPa24.89MPa查表15-1得160MPa,因此ca滚动轴承的选择及计算Lh2300829600hI轴：轴承30211的校核1）求两轴承受到的径向载荷Fr,FNH1fNvi.1303.©48721392N1）派生力，查设计手册得Y=1.5F“1392FdA上464N，FdB2Y21.52）轴向力1392464

15、N21.5由于Fa2FdB6044641068N所以轴向力为FaA1068N,FaB464N3）当量载荷，查设计手册e=0.4由于且10680.77e,-FaBFrA1392FrB募0.33e，所以由表13-5可得径向载荷系数和轴向载荷系数为Xa0.4,Ya1.5,Xb1由于为一般载荷,所以载荷系数为fp1.2故当量载荷为Pafp(XAFrAYaFha)1.20.413921.51068N2590.6NPbfp(XBFrBYbF,b)1.2113920464N1670.4N轴承寿命的校核,查设计手册得Cr=90800NLh10660n160970106908002590.63.3h2.1510

16、6h9600hII轴：轴承30210的校核1)径向力FrAFNH1FNV1,.77882200428042NFrBFnH2FnV2,4087250024117N2)派生力，查设计手册得Y=1.4FdAFrA8042rA2872N2Y21.4FrB4117FdBrB1470N2Y21.43）轴向力由于FaeFdA172628724598NFdB,所以轴向力为FaA2872N,FaB4598N4）当量载荷，查设计手册得e=0.42FaA2872FaB由于40.36e,小FrA8042FrB4598一1.1e,4117所以由表13-5可得径向载荷系数和轴向载荷系数为Xa1,Ya0,Xb0.4,Yb1

17、.4。由于为L般载荷，所以载荷系数为fp1.2,故当量载荷为Pafp(XAFrAYaFha)1.21804202872N9650NPbfp(XBFrBYbFhb)1.20.441171.44598N9700N5)轴承寿命的校核，查设计手册得Cr=73200N663.3,106,Cr、10673200-小广”八3Lh()h6.510h9600h60n2PA60202.089700III轴：轴承30214的校核1)径向力FrAJF；FV1J46342173924950NFrB/耳2FV22/46342173924950N2)派生力，查设计手册得Y=1.4FrA4950F旧4950FdAj1768N,FdB-rB-1768N2Y21.42Y21.43)轴向力由于Fa1FdB233017684098NFdA,所以轴向力为FaA4098N,FaB1768N4)当量载荷，查设计