二级斜齿圆柱齿轮减速器（修改） - （修复的）(7)

韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

54MPa，按照式（14-5）有 dc?3Me0.1[??347718?21mm?1]w0.1?54 它小于该处实际直径 45mm故轴的弯矩组合强度足够。

MCH=41978Nm 水平弯矩图

ACB M?CV=11778Nm MCV??=16881Nm

垂直弯矩图 A CB M?C?=45245Nm M?C=43599Nm 合成弯矩图 ACB

A CB Me=47718Nm

当量弯矩图 ACB

5.3 低速轴的设计与计算

5.3.1 列出轴的功率、转速及转矩

P??3.52kw n??60r/m

T??560.267Nm5.3.2 初步确定轴的最小直径

选取轴材料为 45 钢，调质处理，查教科书[3]，按表14-2.取C= 112 d?C?P3?min

n?11233.52?44mm?6021

按照式（14-2） ， 韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

由于轴上开有键槽，将计算轴径加大3%~5%输出轴的最小直径显然是安装在联轴器处的直径。为了使所造的轴直径与联轴器的孔相适应，故需同时造取联轴器型号。

K联轴器的计算转矩 T ca ? A T ? ，查表14-1，因转矩变化小，故取KA = 1.4 则

Tca?KAT??1.4?560.267?785N?M按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件。查标准GB5014—85，选用HL4

型弹性联轴器，其公称转矩为 1250Nm，轴孔长度L=112 mm，L1= 84 mm，轴孔直径D=50 mm 故取dmin=50mm。

5.3.3 轴的结构设计

定轴上零件的装配放案（如图） 505760657565ABCDEFG60

A段台阶：输出轴的外伸段选用弹性联轴器，故此外伸段LA= 84 mm。

B段台阶：考虑轴承透盖的轴向尺寸和透盖左端面与联轴器右端面有一定的间隔，取该段长度为 66 mm。

C段台阶：查手册[1]左右两段轴颈上安装圆锥滚子轴承d=60mm ，T≈18mm ，a≈17mm，轴承右端面箱体内壁之间间隔 5 mm，箱体内壁至齿轮端面为15 mm，故需加20mm宽的套筒，综合取LC=40 mm

D段台阶：由于D段台阶是与低速级大齿轮配合，根据教科书[3]，外圆长度，要比齿宽略小些因此取LD= 83mm

G段台阶：由于轴承配合，因此取轴承宽为长度LG= 18mm

E段和F段由于没有配合，长度就要与中间轴相比较，取其长度，中间轴从左端到右端的距离为190 mm，经计算得出E段和F段长度为85 mm，取E段为15 mm，F段为70 mm

两轴承支点的距离为(a—圆锥滚子轴承的支座反力偏距a= 17mm)

L 1?LC?LD?LE?LF?LG?2aL1?40?83?15?70?18?2?17?192mm22

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5.3.4按弯矩合成力校核轴的强度 (1) 绘出轴的受力简图

计算斜齿轮的圆周力径向力和轴向力 Fr=1095N Ft=2916N

Fa=738N A

圆周力

径向力

水平面计算 Ft=2916N

64.5mm C 127.5mm A

RAH=1936.4N

力矩平衡公式

水平弯矩：

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64.5mm C 127.5mm B

LAB?192mmLAC?LD/2?LC?a?83/2?46?23?64.5mmLBC?LAB?LAC?192?64.5?127.5mmFt?2T2?560267??2916Nd384.24Fr?Fttanantan20? 2916???1095Ncos?cos14.2?轴向力 Fa?Fttan??2916?tan14.2??738NB RBH=979.6N ?B??R?Y?RAHAHL?FrLBC??RAH?192?2916?127.5?0RAH?1936.4N?RBH?Ft?0 RBH=Ft-RAH=2916-1936.4=979.6N

MCH?RBH?LBC?979.6?127.5?124899Nm韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

垂直面计算

Fa=738N

Fr =1095N A 64.5mm 127.5mm B

力矩平衡公式：

d384.2M??RL-F?FL??R?192?738?1095?127.5?0 ?BAVarBCAV22 RAV=-11N

RAV=-11N RBV=1106 N RBV? Fr2?RAV?1095?(?11)?1106N

垂直弯矩

?V?RAVLAC??11?64.5??709MC??V?RBVLBC?1106?127.5?141015MCN?MN?M??V-MC?V=141724N2M 在集中力偶作用的C处，弯矩图发生突变，突变值为: MC集中力偶为：Fa23d2/2=7383384.2/2=141770N2M 故垂直面计算正确。

计算C处左右两侧的合成弯矩

可见C处右侧的合成弯矩M”c较大，合成弯矩图见图

计算危险截面的当量弯矩，由当量弯矩图可见，C处是危险截面（其上的内力最大），按照式（14-3）计算该处的当量弯矩（对一般转轴可视其扭矩为脉动循环性质，取扭矩校正系数a=0.6）

2Me?Mc2?(aT)2?1883752?（0.6?560267）?385342??MCH?2?MCV?2?1248992?(?709)2?124901MC???MCH???MCV???1248992?1410152?188375MC22N?MN?MN?M计算C处所需要轴径dc

参照表14-1和表14-4得到45钢调质的轴在对称循环状态下的许用弯曲应力[δ-1]w=54Mpa。 按照式（14-5）有

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dc?3Me385342?3?42mm0.1[??1]w0.1?54韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

由于C处开有一个键槽（安装斜齿轮），故直径增大5%后得dc= 44mm它小于该处实际直径65 mm，故轴的弯矩扭矩组合强度足够。

MCH=124899Nm

水平弯矩图 ACBM’C=-709 Nm

ACM’’C=141015N m B垂直弯矩图 ACM’’C=188375N m B合成弯矩图 ACMe=385342N m B当量弯矩图

ACB5.4 中间轴的设计

5.4.1 列出输入轴上的功率、转速及转矩

P??3.66n??255T??137.07N?M

5.4.2 初步确定轴的最小直径

初选轴的材料为45钢，调质处理。

查教科书[3]按表14-2取C= 112 ，按照式（14-2）

dmin?C?3P?3.66?112?3?28mmn?25525

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