盘磨机传动装置设计

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除盘磨机传动装置设计【摘要】齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式.它的主要优点是：1、瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；2、适用的功率和速度范围广，传动效率高，工作可靠、使用寿命长；3、外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题.另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问

2、题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主,体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品.近十几年来，由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度,加工效率大大提高,从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致,美观化。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基

3、本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动，将成为变速箱设计中优化传动组合的方向.在传动设计中的学科交义,将成为新型传动产品发展的重要趋势.1 / 60资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除【关键词】减速器轴承齿轮机械传动TheDesignofThePlateMi111sGearJiaGenqinClassof0601MachineryManufacturingAbstract：Wheelgear'sspreadingtomoveisathemostwidekindoftheapplic

4、ationspreadstomoveaforminthemodernmachine。ItsmainadvantageBE:1、spreadstomovet©settle,workthaninamomentsteady，spreadtomoveaccuratecredibility,candeliverspacearbitrarilysportandthemotiveoftheoftwostalks;Powerandspeedscope；2 、appliesarewide；spreadstomoveanefficiencyhigh;workisdependab1e,servicelif

5、elong；3 、Outlinesizeoutsidetheissmall,structure!ightlypacked.Thewheelgearconstitutedto;fromwheelgear,stalk,bearingsandboxbodydeceleratesamachine，usedingforprimemoverandworkmachineorperformanceorganizationof,havealreadymatchedtoturnsoonanddeliverafunctionofturning,theapplicationisextremelyextensivein

6、themodernmachineoLocaldecelerationmachinemuchwiththewheelgearspreadtomove,thepolespreadtomoveforlord,butwidespreadexistpowerandweightratiosmall,orspreadtomoveratiobigbutthemachineefficiencyleadalowproblem.Therearealsomanyweaknessesonmaterialqualityandcraftlevelmoreover，theespeciallylargedeceleration

7、machinesprob1emismoreoutstanding,theservicelifeisnJtlong。Thedecelerationmachineofabroad,withGermany,Denmarkandjapanbeplacedintoleadaposition,occupyingadvantageinthematerialandthemanufacturingcraftspecially,deceleratingthemachineworkcredibilitylike，servicelifelongoButit3 / 60资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或

8、者删除spreadstomoveaformtostilltakesettlingstalkwheelgeartospreadtomoveaslord,physicalvolumeandweightproblem,don'talsoresolvelikeThedirectionwhichdeceleratesamachinetoisthefacingbigpowerandspreadtomoveratio,smallphysicalvolume,highmachineefficiencyandservicelifetogrowgreatlynowadaysdevelops。Deceler

9、atingtheconnectingofmachineandelectricmotorbodystructureisalsotheformwhichexpandsstrongly,andhavealreadyproducedvariousstructureformsandvariousproductsofpowermodelnumbers。Beclosetotenseveralinthelastyearses,controlatechnicaldevelopmentbecauseofthemoderncalculatortechniqueandthenumber,makethemachinep

10、rocessaccuracy,processanefficiencytoraiseconsumedly,pushedamachinetospreadthediversificationofmovab1epropertyartic1ethus,themoldpieceofthewholemachinekitturns,standardizing,andshapedesigntheartturn,makingproductmorefinetthebeautyturns.Becomeasetamachinematerialin21centuriesmedium,thewheeIgearisstill

11、amachinetospreadadynamicbasicparts.CNCtoolmachineandthecrafttechnicaldevelopment,pushedamachinetospreadtomovestructuretoflytodevelopsoon。Bespreadingtomovetheelectronicscontrol,liquidinthesystemdesigntopresstospreadtomove,wheelgear,takethemixtureofchaintospreadtomove,willbecomebecomesoonaboxtodesigni

12、nexcellentturntospreadtomoveacombinationofdirection。Theacademicsthatisinspreadmovethedesigncrosses,willbecomenewspreadamovablepropertyarticletheimportanttrendofthedeve1opment.Keywords：ReductiongearBearinggearmechanicaldrive一、传动装置的总体设计# / 60资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除（一）传动方案分析1、传动装置的布局要求：在分析盘磨机传动装置方

13、案时，首先应该满足机械设计的基本要求，此外还要保证工作可靠，传动效率高，结构简单，工艺性能好等，同时应注意常用机械传动方式的特点及在布局上的要求：（1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级；（2）链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级；（3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜；（4）开式齿轮传动的润滑条件差,磨损严重，应布置在低速级;（5）锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级；根据工作需要，所以，盘磨机与减速器之间应该选用锥齿轮进行传动。2、传动系统方案的拟定盘磨机传动系统方案如下图所示:电动机1一联轴器2一直齿圆柱齿轮减速3-联轴器55 / 60资

14、料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除一锥齿轮传动6主轴7f盘磨机4电动机1通过联轴器2将动力传入直齿圆柱齿轮减速器3,再经过直齿圆柱齿轮减速器3通过联轴器5将动力传至锥齿轮6,III锥齿轮6通过主轴7传送到盘磨机4上工作.采用两级圆柱齿轮减速器，由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度，应此选用展开式.3、确定减速器类型# / 60Pd=5o5kW由于两级圆柱齿轮减速器由三种：直齿、斜齿和人字齿轮，根据以下工作条件和技术资料分析，因此选定直齿圆柱齿轮减速器。表1.1工作条件和技术资料:工作条件1:作期限工作班制载荷性质生产方式8年单班制轻微成批

15、生产技术数据主轴转速电动机功率电动机转速圆锥齿轮传动比n=45r/minP=5.5KWn=1500r/mini=3.5动力来源电动机，三相交流，电压380/220V其它要求单向运转,总减速比允差±5%;体积最小，强度足够（二）电动机的选择电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。1、电动机类型和结构型式的选择电动机有交流电动机和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机.交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机乂分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。目前

16、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除应用最广泛的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合。按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。2、确定电动机的功率由已知条件可知：Pd=5.5kW3、确定电动机的转速由已知条件可知:同步转速n=1500r/min,由附表8.1Y系列(IP44)电动机的技术资料查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表1。2：表1。2Y电动机的技术数据i=32i3=3.5io=9.14ii=3.512=2.6方案电动机

17、型号额定功率电动机转速(r/min)Ped/kW同步转速满载转速1Y132S-45.515001440传动装置的传动比总传动比圆锥齿轮两级齿轮323.59o14根据电动机型号，确定电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表1.3所示：表1.3电动机的安装及外形尺寸中心高H外形尺寸LX(AC/2+AD)XHD底脚安装尺寸AXB132475X345X315216X178地脚螺栓孔直径轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD1238X8010X43（三）总传动比的确定及分配由选定电动机的满载转速nm和盘磨机主轴的转速nw,可得传动比为i="所以,=&=理=32%，45总传动比i是圆锥齿轮传动比

18、i3与两级圆柱齿轮传动比io的和。因圆锥齿轮传动比i3=3。5,所以两级圆柱齿轮传动比Zo=-=9.14i33.5对于展开式两级圆柱齿轮减速器，推荐高速级传动比i2=（io31.5）inXiii2=9o14,得：ii=3o5,i?=2。6。ni = 1440r/minnn=411.4r/minnm= 158r/min在分配两级传动比时主要应考虑以下几点：（1）两级传动的传动比应在推荐的范围内选取.（2）应使传动装置的结构尺寸较小、重量较轻。但两级减速器的总中心距和总传动比相同时，传动比分配方案不同，减速器的外廓尺寸也不同。（3）应使传动件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涉碰撞。（4）在两

19、级减速器中，高速级和低速级的大齿轮直径应尽量相近，以利于浸油润滑。（四）各种运动和动力参数计算为进行传动件的设计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩。一般按由电动机至绞车机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。由机械设计手册查得机械传动和摩擦副的效率概略值,如下表lo4：表lo4机械传动和摩擦副的效率概略值序号种类效率nnE=45r/min18级精度的一般圆柱齿轮传动（油润滑）0.97Pl=5.34kW28级精度的一般锥齿轮传动（油润滑）0.940o97Pi,=5.07kW3弹性联轴器Oo99"0o995Pn,=4.82kW4滚子轴承（稀油润滑）Oo98（一对）Piv=4o

20、35kW由表可得：中、小、巾、中分别为弹性联轴器、齿轮传动的轴承、直齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动.取口=。99、2=。.98、中Ti=35o4N-m二0。97、i4=0o95oTn=118N-m1、各轴转速T,n=291Nmni=no=1440r/minT主=923N-m«II=1440,.1lt,.=7*/nun=411Ar/nun(3.5>7-n",2III一4H.4,.1CQz.=r/niin=158r/nun2.6"主=?=45n而2、各轴的输入功率I轴P产:PdFiR2=5。5xO.99xO.98kW=5o34kWII轴Pn=Prn.ri2=5o34

21、x0.97x0.98kW=5.07kWIII轴Pn=P"F3F2=5。07x0.97x0o98kW=4.82kW主轴Pm=P“FiF22f4=4。82x0o99x0.982x0.95=4.35kW3、各轴输入转矩p5341轴(=9550-L=9550xNm=35.47Ve/h1%1440II轴7u=9550=9550xNm=118N勺411.4pA20II【轴7川=9550=9550x-N？=291N？/tin158主轴T=9550=9550x葺Nm=923Nm主9 / 60运动和动力参数的计算结果列于下表1。5：表1.5运动和动力参数参数1轴H轴【n轴主轴转速n/(r/min)14

22、40411.415845输入功率P/kW5.3365.074o824.35输入转矩T/(Nm)35o4118291923传动比i3.52o63o5效率n0.970o970.95二、传动件和轴的设计计算(-)锥齿轮传动设计计算aH!=715MPaoh 2=725Mpa1、选择齿轮材料及精度等级小圆锥齿轮选用45钢调质，硬度为217-255HBS：大圆锥齿轮选用45钢正火，硬度为169217HBS。因为是减速器外的锥齿轮，并经查表常见机器中齿轮的精度等级得,锥齿轮应选择8级精度.2、按齿面接触疲劳强度设计因两轴交角2=90°时，齿面按接触疲劳强度的校核公式为4.98ZeIKT、-八、八t

23、、=<(th设计公式为1-0.5平-2/仙,IKT.(4.98Z.-Y可求出山值，先确定有关参数与系数：(1)转矩TiTi=291m(2)载荷系数，查表载荷系数表取K=l。4(3)齿宽系数中r一般巾r=0.250.3,取巾r=0。3(4)齿数比uu=i=3o5(5)由表弹性系数Ze得弹性系数Ze=189.86两资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除（6）齿数zi小齿轮齿数zi取10,则大齿轮齿数Z2=35（7）许用接触应力III接触疲劳强度极限图查得OHiimi650MPa,<5Hiim2=580MPa由表安全系数Sh和Sf查得安全系数Sh=1N!=60njLh=

24、60x158x1x（8x52x40）=1。58xl08N2=Ni/i=lo58x108/3。5=4.5xl07查图接触疲劳寿命系数得Znt】=1。1,Znt2=1.25由式可得=715MPaI2,二2嘈=1.25x5X()mr,=725S1,KT、4.98Z,.4>3-X1(I-0.5%)b1.4x2.91xl05(4.98x189.8x0.3x3.51(1一0.5x0.3)x725；=97mm7=工2=9.7“10山表锥齿轮的模数取标准模数m=103、主要尺寸计算分度圆锥角6Z3s6=arccot-=arccot=16°82=90°-51=90°-16&#

25、176;=74°Zj10(2)分度圆直径ddi=mzi=10xl0mm=100mmch=mz2=10x35mm=350mm(3)齿顶圆直径da(我国规定的标准值为h=l,c*=0.25)m=106i=16。374。di=100mmd?=350mmha=10dai=119.2mmda2355.4mmhf=12.5dfi=76mnidn=343.25mmR=182mmb=50mmOal-0a23°011=0(2=4°13/603al = 19。3a2 = 77。3n =12。加2=70。齿顶高ha=ha*m=m=10dai=di+2hacosS1=100+2xl0x0

26、o96=119。2mmda2=d2+2hacos52=350+2x10x0.27=355。4mm(4)齿根圆直径df齿根高hf=(ha*+c*)m=lo25m=12.5dn=di2xhrcos51=1002x12。5x0。96=76mnidi2=ch-2xhrcos&2=3502x12.5x0。27=343.25mm(5)锥距RR=；=182w?(6)齿宽b齿宽b的取值范围是(0。250.3)R,b二(0o250.3)xl82=45.554.6,取b=50mm齿顶角0a与齿根角OfOa=0a2=arctan(ha/R)=arctan(10/182)=3°OnOnarctan(

27、hr/R)=arctan(12。5/182)=4°(8)齿顶圆锥角5a6ai=8i+ea=16°+3o=19°0a2=d2+6a2=74°+3°=77o(9)齿根圆锥角6f&1=61-加=16。1。=12。曲=62-d2=74°°=70°4、按齿根弯曲疲劳强度校核当齿根弯曲疲劳强度计算的校核公式为分=<%则校核合格。*"(1一0.5平犬)2z3J/J+i确定有关系数与参数：(1)齿形系数Yf由表标准外齿轮的齿形系数Yf查得：Yfi=3o22,Yf2=2o35.(2)应力修正系数Ys由表标准外

28、齿轮的应力修正系数Ys查得：Ysi=1.479Ys2=1。71oV=0.83m/s（3）许用弯曲应力。尸由图试验齿轮的弯曲疲劳极限查得OHliml=210MPa,OHlim2=190MPa由表安全系数Sh和Sf查得Sf=1。3,由图湾曲疲劳寿命系数YnT查得YnTI=YnT2=1由式。f=YNTOHlim/SFW显?业=3也=146M8'S尸1.34xl.4x2.91xl05x3.22xl.47叫=MPa故O.3(l-O.5xO.3)2xlO2xlO3V3.52+1=915MPa<crF=62MPa4xl.4x2.91xl05x2.35xl.71=MPa0.3(1-0.5x0.3

29、)2xlO2xlO3a/3.52+1所以，齿根弯曲=S2.SMPa<aF=146MP”强度校核合格。5、验算齿轮的圆周速度v用焉=笔詈WS由表常用精度等级齿轮的加工方法可知选8级精度是合适的。（二）直齿圆柱齿轮II的传动设计1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度为220-250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，查表常见机器中齿轮的精度等级得,直齿圆柱齿轮应选择8级精度。2、按齿轮面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可由下式资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除4 > 76.433KTu±)%Me/

30、可求出5值，先确定有关参数与系数:(1)转矩TiT产L18x105n1nm(2)载荷系数，查表载荷系数表取K=L1(3)齿数zi和齿宽系数强小齿轮齿数zi取25,因i=2。6,则大齿轮齿数Z2=65,因直齿圆柱齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面乂为软齿面，山表齿宽系数取齿宽系数例=1(4)许用接触应力由接触疲劳强度极限图查得OHiimi=560MPa，QHiim2=530MPa由表安全系数工和Sf查得安全系数Sh=1N1=60njLh=60x411.4x1x(8x52x40)=4.1xlOsN2=Ni/i=4.1xl08/2.6=1.58xl08查图接触疲劳寿命系数得Znti=1.04,Znt2=

31、1.13由式可得chi=ZNTiOHiimi/SH=1.04x560/lMPa=582o4MPaoh2=ZNT20Hiim2/SH=1o13x530/1MPa598.9MPa故m = 3di =75mmdz= 195 mmb2 = 75mnibi = 80mma = 135mmha = 3mmdai = 81 mmda2 = 201mmhf= 3.75mmdn=67o 5mmdf2=187o 5mmriI1.1x1.18x105x(2.6+1)d.61.85=76.7331-？=lx2.6x(582.4f425=61.85“由表渐开线齿轮的模数取标准模数m=33、主要尺寸计算(1)分度圆直径d

32、di=mzi=3x25mm=75mmd2=111Z2=3x65mm=195mm(2)齿宽bb2=b=wjdi=1x75mm=75mmbi=b2+5mm=80mm(3)标准中心距aa=(Z+z)=x2x(25+65)mm=135mni(4)齿顶圆直2-2径da(我国规定的标准值为ha*=l,c*=0。25)齿顶Sjha=ham=m=3mnidai=di+2ha=75+2x3=81mmda2=d2+2ha195+2x3=201mm(5)齿根圆直径df齿根高hf=(ha*+c*)m=1.25m=3。75mmdn=di2xhf=752x3.75=67.5mmdt2=ch2xhf=1952x3.75=1

33、87.5mm4、按齿根弯曲疲劳强度校核根据式，=y-YfYs=Y/.YS<cr?bmdibmzx则校核合格。确定有关系数与参数：(1)齿形系数Yf由表标准外齿轮的齿形系数Yf查得：Yfi=2.65,Yf2=2o29.(2)应力修正系数Ys由表标准外齿轮的应力修正系数Ys查得：Ysi=lo59,Ys2=1.74o(3)许用弯曲应力of由图试验齿轮的弯曲疲劳极限查得GHlimI=210MPa,OHIim2=190MPaV=1 o 61 m/s由表安全系数Sh和Sf查得Sf=1。3,由图弯曲疲劳寿命系数Ynt查得YnTI=Ynt2=1由式0f=YNTOHlim/SF得j=3b位=12szi2=

34、162MPaA1%1.3%2%声=凶"MPa=46MPaSF1.3bmZ故2xl.lxL18xl0=；x2.65x1.5975x32x25=64.82MP4o>=62MPa2=浮点2bmZi2x1.1x1.18x10则齿根弯曲强度校核合格。=；x2.29x1.7475x32x25=61.3MPcKbJ=146MPa5、验算齿轮的圆周速度vTitian60 x10003.14x75x411.460x1000=1.6bn/s由表常用精度等级齿轮的加工方法可知选8级精度是适合的.（三）直齿圆柱齿轮I的传动设计1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度为220250HBS；大

35、齿轮选用45钢正火，硬度为170-210HBS。因为是普通减速器，查表常见机器中齿轮的精度等级得，直齿圆柱齿轮应选择8级精度.2、按齿轮面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可由下式4相回亘可求出山值，先确定有关参数与系数：(1)$TiTi=3.54x104Nmm(2)载荷系数，查表载荷系数表取K=l。1(3)齿数zi和齿宽系数例小齿轮齿数zi取25,乂传动比为3.o5,则大齿轮齿数Z288,因直齿圆柱齿轮传动为对称布置,而齿轮齿面乂为软齿面，111表齿宽系数取齿宽系数Wd=l(4)许用接触应力由接触疲劳强度极限图查得0Hlimi=560MPa,OHiim2=530MPa由表安全系数Sh和S

36、f查得安全系数Sh=1N1=60njLh=60x1440xlx(8x52x40)=1.44x109N2=Ni/i=1.44xl08/2o6=5.54xlO8查图接触疲劳寿命系数得Znti=1,Znt2=1.05由式可得ohiZNTiOHiimi/SH1x560/1MPa560MPaaH2=Znt20Hlim2，Sh=1。05x530/1MPa=556.5MPaj>76.4334lff»”|L1x3.54x104x(3.5+1)故=76.733；Vlx3.5x(556.5)2=41.6m=5=坐=1.67由表渐开线齿轮的模数取标准模数mZi25=23、主要尺寸计算(1)分度圆直径

37、dm = 2di =50mmd?= 176mmb2 = 50mmbi =55mnia= 113mmha = 2dai = 54mmda2= 180mmhf=2o 5mm dfi=45mmdf2 = 171mmdi=mzi=2x25mm=50mmd?=niZ2=2x88mm=176mm(2)齿宽bb2=b=|/d-di=lx50mm=50mmbi=b2+5mm=55nun(3)标准中心距aa=m(z+z1)=x2x(25+88)?z=113mm(4)齿顶圆直径22(我国规定的标准值为ha*=Lc*=0。25)齿顶冏ha=hamm2mmdai=di+2ha=50+2x2=54mmda2=d2+2h

38、a=176+2x2=180mm(5)齿根圆直径df齿根高hf=(ha*+c*)m=lo25m=2.5mmo 768m/sdn=di2xhf=502x2.5=45mmdf2=ch2xhf=1762x2.5=171mm4、按齿根弯曲疲劳强度校核根据式分="匕匕匕K，则校核合格。bmabnrzx确定有关系数与参数：(1)齿形系数Yf由表标准外齿轮的齿形系数Yf查得：Yfi=2.65,丫度=2.22。(2)应力修正系数Ys由表标准外齿轮的应力修正系数Ys查得：Ysi=lo59,YS2=1o78.(3)许用弯曲应力aF由图试验齿轮的弯曲疲劳极限查得OHlim1210MPa,OHlim2190M

39、Pa由表安全系数Sh和Sf查得Sf=1.3,由图湾曲疲劳寿命系数YnT查得YnTI=YnT2=123 / 60由式=皿得=422则_=_!±生.加&=162加&S户1.3%"皿2=MPa=146MPasF1.3厂号故2xl.lx3.54xl04r入一=；x2.65x1.5950x22x25=65.6MPa<aEi=62MPab-2町°>2-；一-/F2/S2bmZ2x1,lx3.54x104则齿根弯曲强度校核合格。=；x2.22x1.785Ox22x25=61.55MPa<(rF2=146MPa5、验算齿轮的圆周速度vV=如60x

40、10003.14x50x144060x1000=3.768m/s由表常用精度等级齿轮的加工方法可知选8级精度是适合的.(四)轴的结构设计及低速轴的强度校核1、低速轴的设计及强度校核(1)选择轴的材料，确定许用应力选择轴的材料为45钢，调质处理。由表轴的常用材料及部分机械性能查得抗拉强度极限oB=650MPa,屈服极限os=360MPa,OT=300MPa,弯曲疲劳极限再由表轴的许用弯曲应力得许用弯曲应力o-nJ=60MPa。(2)按扭矩强度估算轴径根据表常用材料的门值和C值查得0107118.d=35mmdi=40mmd2=45nimd3=55nimd4=47mnid5=40mmd6=35mm

41、li=37o 5 mmL=73mmh= 10mm14=70mml5=70mni16=80nim乂由式"NC?得：耳.482廿d.>C3=（107118）：=（33,17-36.58）?？考虑n3V158到该轴段上开有键槽，故将估算直径加大3%5乐取为34o238.4mm。山设计手册取标准直径d=35mm（3）设计轴的结构由于设计的是两级减速器，可将齿轮布置在箱体内部的一侧,轴的外伸端安装锥齿轮。1）确定轴上零件的位置和固定方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式。参考图如下图1a）,确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩（或轴环）定位，右端用套筒固定。这

42、样齿轮在轴上的轴向位置完全确定。齿轮的周向固定采用平键连接。轴承安装于减速器的另一侧,其轴向用轴肩固定，轴向采用过盈配合固定。2）确定各轴段的直径Fi2=2985NFr2=1086NFn2=3177N如下图l-a,轴段（外伸端）直径最小,d6=35mm：考虑到要对安装在轴段上的锥齿轮进行定位，轴段上应有轴肩，同时为顺利地在轴段上安装轴承，轴段必须满足轴承内径的标准，故取轴段的直径出为40mm:用相同的方法确定轴段、的直径d2=45mm、d3=55mm,d5=40mm：为了便于拆卸左右轴承，可查出6208型滚动轴承的安装高度为3。5mm,d4=47mmo3）确定各轴段的长度齿轮轮毂宽度为75mm

43、,为保证齿轮固定可靠，轴段的长度应略短于齿轮轮毂宽度，取12=73mm：为保证齿轮端面于箱体内壁不相碰，齿轮端面于箱体内壁间应留有一定的间距，取该间距，取该间距为10mm；为保证轴承安装在箱体轴承座孔中（轴承宽度为18mm）,并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为5mm,所以轴段L=37.5mm,查阅有关的联轴器手册取=80mm；根据箱体结构及联轴器距轴承盖要有一定距离的要求，取15=70mm;由于时两级圆柱减速器，根据另一齿轮确定1.3二lOnun,14=/0mm2FHa=1003NFhb=1982NFva=-1261NFvb=2347N4）确定键槽的主要尺寸在轴段、上分别加工出键槽

44、，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂宽度小约510mm,键槽宽度按轴段直径查手册得到。经查表键的主要尺寸得到：低速轴上段的键槽键宽b为10mm,键高h为8mm键长L为70mm.低速轴上段的键槽键宽b为"mm,键高h为9mm键长L为60mm.5）选定轴的结构细节，如倒角、圆角、退刀槽等的尺寸.按设计结果画出轴的结构草图（见图La）（4）按弯扭合成强度校核轴径1）画出轴的受力图（图1-b）,将轴上作用力分解为水平面分力和垂直面分力，受力分析如下：回国厂202x2.91x10-圆周力：£,=；=2985Nd、195（d2为齿轮分度圆直径）径向力：Fr2=Ft2

45、tana=2985Xtan20°=1086N（标准的法向啮合角a=20°）法向力:£2=二=3177Ncosacos20°2）作水平面内的弯矩图（图1C）.支点反力为：FHA=64/190.5Ft2=64/190o5X2985N=1003XFhb=F12-Fha=29851003N=1982NII截面处的弯矩为：Mh=1003x126.5N-mm=126880N.mmII-II截面处的弯矩为:Mhn=1982x64N-mm=126848N.mm3）作垂直面内的弯矩图（图ld）支点反力为：Fva=（64/190.5）Fr2Fn2-d2/（2x190.5）=

46、（64/190o5）X1086-（3177x195）/（2x190.5）=1261N资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除FvB=Fr2FvA=1086(1261)=2347N资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,诂联系改正或者删除II截面左侧弯矩为:Mv1j=126.5Fva=126o5x(-1261)=-159517NmmI-I截面右侧弯矩为：Mv«=64F，B=64x2347=150208N-mmIIII截面处的弯矩为：Mv产26o5FVb=26。5x2347=62196N-mm4)作合成弯矩图(图1e)M=.WI-I截面：此,=吼+M；”=J(一159517

47、)2+(126880)?N?=203824NMj.=薪=J(150208>+(126880»Nmm=196624Nmmnii截面:5）作转矩Mn=J(62196)2+(126848>Nmm=141275N图(图1-f)T=9.55xl06P/n=2o91xl05Nmm6)求当量弯矩因减速器单向运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数a为0.6。II截面：MeI=+(">=96624)2+(0.6x291000)2Nmm=262957/Vmmn-n截面:Men=J,M；+("产=V(141275)2+(0.6x291000)2/Vnun=2245

48、977Vmmd二25mm由图1可以看出，截面1-1、nn所受转矩相同，但弯矩Mel>Mcll,且轴上还有键槽，故截面【-【可能为危险截面。但山于轴径d3>d2,故也应对截面II-II进行校核。MeI _ 262957W0.1姆I-I截面:=262”728.9MPaIIII截面:0.1x453_ Men _ 224597一 W 014：224597-O.lx4O3= 35. IMP”查表轴的许用弯曲应力得jb=60MPa,满足qWo.ib的条件，故设计的轴有足够强度，并有一定裕量。（6）修改轴的结构因所设计轴的强度裕度不大，此轴不必再作修改。2、中间轴的设计（1）选择轴的材料，确定许

49、用应力选择轴的材料为45钢，调质处理.山表轴的常用材料及部分机械性能查得抗拉强度极限OB=650MPa,屈服极限os=360MPa,S=300MPa,弯曲疲劳极限再由表轴的许用弯曲应力得许用弯曲应力。_备=60MPao（2）按扭矩强度估算轴径根据表常用材料的t值和C值查得0107118。又由式dNCqg得：di=:25n)in d2=30mm d3=35mm d4=30mm ds 二25mmli 二32mm 12=78mm 13=10mm 14=48mm 15=35mm4.>=（107-118耳=（24.727.26）?？由设计手册取标准直径d=25mm（3）设计轴的结构1）确定轴上零件

50、的位置和固定方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式。确定大齿轮从轴的左端装入，小齿轮从轴的右端装入，用轴肩（或轴环）定位。这样齿轮在轴上的轴向位置完全确定。齿轮的周向固定采用平键连接。轴承安装于减速器内，其轴向用轴肩固定,轴向采用过盈配合固定。2）确定各轴段的直径如下图2,轴段（外伸端）直径最小，di=25mm,则d5=di=25mm；由于小齿轮轴段和大齿轮轴段的直径为d2=d4=30mm；用相同的方法确定轴段的直径d3=35mm；为了便于拆卸左右轴承，可查出6205型滚动轴承的安装高度为3mm.3）确定各轴段的长度由于小齿轮轮毂宽度为80mm,为保证齿轮固定可靠，轴段

51、的长度应略短于齿轮轮毂宽度,取12=78mm；由于大齿轮轮毂宽度为50mm,为保证齿轮固定可靠,轴段的长度应略短于齿轮轮毂宽度，取14=48mm；为保证齿轮端面于箱体内壁不相碰，齿轮端面于箱体内壁间应留有一定的间距，取该间距，取该间距为10mm：为保证轴承安装在箱体轴承座孔中（轴承宽度为15mm）,并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为5mm,所以轴段1尸32mm,用同样的方法可以确定轴段、为13=10mm，15=35mm4）确定键槽的主要尺寸在轴段、上分别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂宽度小约510mm,键槽宽度按轴段直径查手册得到.经查表键的主要

52、尺寸得到：中间轴上段键槽键宽b为8mm,键高h为7mm,键长L为70mm,中间轴上段的键槽键宽b为8mm,键高h为7mm，键长L为40mm。d=18mmdi=18mmd2=25ninid3=30mmd4=54mmd5=30mmd6=25mmli=40mm12=70mm13=102. 5mm-SSnnn5）选定轴的结构细节，如倒角、圆角、退刀槽等的尺寸.按设计结果画出轴的结构草图（见图2）25 / 60图23、高速轴的设计（1）选择轴的材料，确定许用应力选用45钢并经调质处理.由表轴的常用材料及部分机械性能查得强度极限。B=65OMpa,再由表轴的许用弯曲应力得许用弯曲应力c-ib=60MPao（2）按扭矩强度估算轴径根据表常用材料的汨值和C值查得0107118。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除!pIs=15mm又由式"之二得：Vl6=15mm“minNC,F=（107118“益=（16.0517.7）考虑到该轴段上装联轴器和有键槽，故将估算直径加大3%5%,取为16o518o6mm。由设计手册取标准直径d=18mm（3）设计轴的结构1）确定轴的固定方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配