二级斜齿圆柱齿轮减速器（修改） - （修复的）(8)

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

由于轴上开有一个键槽，将计算轴径加大3%~5%输入轴的最小直径显然是安装在轴承处的直径，为了使所选的轴直径与轴承的孔相适应，故需同时选出轴承型号。查教科书[3]初定轴承代号30307查标准GB297—84，d=35mm，T=23mm ,a=17mm,所以dmin=35mm。 5.4.3 轴的结构设计

拟定轴上零件的装配方案 DABCEFG

A段台阶：由于A段处于轴承配合，根据所选型号30307 ，定LA= 23mm

B段台阶：查教科书[3]轴承与箱体内壁之间间隔5mm，斜齿轮端面与箱体内壁之间间隔 15 mm取LB= 10mm C段台阶: LC= 10mm D段齿轮：取LD= 90mm

E段台阶：查教科书[3]齿轮与齿轮之间的距离为15mm，取LD= 15mm

F段台阶：根据教科书[3]由于F段是放置齿轮，故台阶长度应比齿轮短2mm，此前计算出齿宽b2= 45mm取LF= 43mm

G段台阶：根据教科书[3]轴承宽23mm，由于轴承端面到内机壁为5mm，内机壁至齿

轮端面为15mm故需加20mm宽的套筒，取LG= 45mm 轴承的支承距离为

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L1?LA?LB?LC?LD?LE?LF?LG?2aL1?23?10?10?90?15?43?45?2?17?202mm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

5.4.4按弯矩合成力校核轴和强度

（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

Ft2=3037N Fr2=1140N Fa2=768N 71mm 81.5mm 49.5mm A C D Fa1=214N Ft1=1053N Fr1=1053N

大齿：圆周力： Ft1?

3 R R AH =1712N Ft1?105N BH =-178N

B LAB?202mmLAC?LA?a?LB?LC?LD/2?23?17?10?10?90/2?71mmLCD?LD/2?LE?LF/2?90/2?15?43/2?81.5mmLDB?LF/2?LG?a?43/2?45?17?49.5mm2T2?137070??1053Nd1260.22径向力： Fr1?Ft1tanantan20??1053??391Ncos?cos11.5? 轴向力： Fa1?Ft1tan??1053?tan11.5??214N小齿：圆周力： Ft2?2T2?137070??3037Nd290.26tanantan20? 径向力： Fr2?Ft2?3037??1140Ncos?cos14.2?轴向力： Fa2?Fr2tan??3037?tan14.2??768N

C 81.5mm D 49.5mm A 71mm 131mm

水平面支座反力

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B Ft2?3037N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

由力矩平衡式可得：

?B?RAHL?Ft2LBC?Ft1LBD?RAH?202?3037?131?1053?49.5?0

RAH=1712N

? Y?Ft2-RAH-Ft1-RBH?3037?1712?1503?RBH?0? 178 RBH ? N水平弯矩： 垂直面

RAV?953N Fa1?214N 71mm C 81.5mm D Fr1?391N A B Fr2?1140N 131mm Fa2?768N RBV=204N 力矩平衡式（顺负逆正）

? B?RAVLAB?Fr2LBC?Fa2d2?Fr1LBD?Fa1d1?022

90.26260.22?R?202?1140?131?768??391?49.5?214?0AV 22 RAV?953N

MCH?RAHLAC?1712?71?121552NmMDH?RBHLBD??178?49.5??8811?Y?RAV?Fr1?Fr2?RBH?953?391?1140?RBV?0RBV?204N???RAVLAC??953?71??67663NmMCV????Fr1LCD?Fa1MCVd1260.22?RBVLBC??391?81.5?214??204?131??32986Nm22???MCV???32986?67663?34677NmMCVFa2d290.26?768??34660Nm22d290.26?RAVLAD?1140?81.5?768??953?152.5??17763Nm22?204?49.5?10098Nm 28

垂直面弯矩

??Fr2LDC?Fa2MDV???RBVLBDMDV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

???MDV??10098?17763?27861NmMDVd1260.22?214??27844Nm22可见弯矩突变值等于集中力偶的大小（其中微小差别是由于计算过程中的舍入误差造Fa1计算C，D处的合成弯矩

成的）说明垂直面的计算结果正确。 C

（左） MC??MCH?2?MCV?2?1215522?(?67663)2?139116Nm

???MCH???MCV???1215522?(?32986)2?125948Nm（右） MCD

2222???M?M?M?(?8811)?(?17763)?19828NmDHDV（左） D22（右）

???MDH???MDV???(?8811)2?100982?13401NmMD22计算危险截面的当量弯矩

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

Me?Mc2?(aT)2?1391162?(0.6?137070)2?161608Nm计算C处所需的轴径dc

参照表14-1和14-4得45钢调质（HBS=149~207）可得许用疲劳应力[δ-1]w= 54Mpa

按式（14-5）有

际直径d= 95.26mm

dc?3Me161608?3?31mm0.1[?-1]w0.1?54由于C处开有一个键槽（安装斜齿轮）故将直径增大5%得dc= 33mm它小于该处实

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水平弯矩图 垂直弯矩图 合成弯矩图 当量弯矩图

MCH?121552NmACDBMDH??8811NmM''DV?10098NmACDBM'DV??17763NmM''CV??32986NmM'CV??67663NmM'?139116NmM'D?19828NmCM''C?125948NmM''D?13401NmACDBMe?161608NmACDB30

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