发布时间 : 星期二 文章一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计更新完毕开始阅读
to= 68.8oc S?0.92 七、轴的设计计算 输入轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45调质,硬度217~255HBS 根据教材P370(15-2)式,并查表15-3,取A0=115 d≥115 1500)1/3mm= 考虑有键槽,将直径增大5%,则:d=×(1+5%)mm= d=30mm ∴选d=30mm 2、轴的结构设计 (1)轴上零件的定位,固定和装配 单级减速器中可将蜗杆蜗齿部分安排在箱体中央,相对两轴承 对称布置,两轴承分别以轴肩和轴承盖定位。 d1=30mm (2)确定轴各段直径和长度 I段:直径d1=30mm 长度取L1=60mm d2=35mm II段:由教材P364得:h= d1=0. 08×30= d3=40mm 直径d2=d1+2h=30+2×=35mm,长度取L2=50 mm d4=50mm III段:直径d3= 40mm d5=80mm 初选用7008C型角接触球轴承,其内径为40mm,宽度为15mm,d6=50mm 并且采用套筒定位;故III段长:L3=40mm d7=40mm 由教材P364得:h= d3=×50=4mm d4=d3+2h=40+2×4=50mm长度取L4=90mm Ⅴ段:直径d5=80mm 长度L5=120mm Ⅵ段:直径d6= d4=50mm 长度L6=90mm Ⅶ段:直径d7=d3=40mm 长度L7=L3=40mm 初选用7008C型角接触球轴承,其内径为40mm,宽度为15mm。 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=490mm (3)按弯矩复合强度计算 ①求小齿轮分度圆直径:已知d1=80mm= ②求转矩:已知T2=·m、T1=·m ③求圆周力:Ft 根据教材P198(10-3)式得:Ft1=2T1/d1=80X10?3=1370N Ft2=2T2/d2=590N ④求径向力Fr 根据教材P198(10-3)式得: Fr=Ft2·tanα=590×tan200= ⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB= 绘制轴的受力简图 绘制垂直面弯矩图 轴承支反力: FAY= FAY=FBY=Fr1/2= FAZ=685N FAZ=FBZ=Ft1/2=685N 由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为: MC1=·m MC1=FAyL/2=·m 绘制水平面弯矩图 图7-1 截面C在水平面上弯矩为: MC2=FAZL/2=685××10?3=125N·m 绘制合弯矩图 221/221/2MC=(MC1+MC2)=+125)=·m 22?c?????∵由教材P373式(15-5)?ca?????1?经判断轴 W 所受扭转切应力为脉动循环应力,取α=, 222?c2??????126?500???0.6?20000??ca???30.5??a 3W0.1?80? 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表15-1查得 ???1??60??a,因此?ca??1?,故安全。 ∴该轴强度足够。 输出轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 #选用45调质钢,硬度(217~255HBS) 根据教材P370页式(15-2),表(15-3)取A0=115 d≥A0(P2/n2)1/3=115553)1/3= 取d=58mm 2、轴的结构设计 (1)轴上的零件定位,固定和装配 单级减速器中,可以将蜗轮安排在箱体中央,相对两轴承对称 分布,蜗轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用?ca?30.5??a 键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶梯状,左轴承从左面装入,蜗轮套筒, 右轴承和链轮依次从右面装入。 (2)确定轴的各段直径和长度 I段:直径d1=58mm 长度取L1=80mm II段:由教材P364得:h= d1=×58= 直径d2=d1+2h=58+2×≈66mm,长度取L2=50 mm III段:直径d3=70mm 由GB/T297-1994初选用7014C型圆锥滚子轴承,其内径为 70mm,宽度为20mm。故III段长:L3=40mm Ⅳ段:直径d4=82mm 由教材P364得:h= d3=×82= d=58mm d4=d3+2h=70+2×=82mm长度取L4=110mm Ⅴ段:直径d5=d3=70mm L5=40mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=150mm (3)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d2=82mm ②求转矩:已知T2= TII=·m ③求圆周力Ft:根据教材P198(10-3)式得 绘制扭矩图 转矩:T= TI=·m 校核危险截面C的强度 Ft2=2T2/d2=590 N d1=58mm ④求径向力Fr:根据教材P198(10-3)式得 d2=66mm Fr=Ft2·tanα=×tan200=1370N d3=70mm ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=75mm d4=110mm 求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ FAY=FBY=Fr/2= d5=70mm FAX=FBX=Ft2/2=295N 由两边对称,截面C的弯矩也对称,截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAYL/2=×75×10?3=8N·m 截面C在水平面弯矩为 MC2=FAXL/2=295×75×10?3=·m 计算合成弯矩 MC=(MC12+MC22)1/2=(82+)1/2=·m 图7-2 校核危险截面C的强度由式(15-5) Ft2=590 N Fr=1370N FAY= FAX=295N 22?c?????∵由教材P373式(15-5)?ca?????1?经判断轴 W 所受扭转切应力为对称循环变应力,取α=1, 222?c2??????23.54???0.6?91700??ca???1.07??a MC1=8N·m 3W0.1?80? 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表15-1查得 MC2=·m ???1??60??a,因此?ca??1?,故安全。 ∴此轴强度足够 MC=·m