机械设计课程设计一级减速器设计说明书 - 图文(4)

M1左?M2V1左?M2H1?(?17877.5)2?(77350)2?63056N.mmM1右?M2-2截面

2V1右

?M2H1?(40175.5)?(77350)?87012N.mm22M2?M2V2?MH2?(25710)2?(40222)2?45246N.mm

④作转矩图 T=77.34N.mm ⑤求当量弯矩

因减速器单向运转,修正系数?为0.6

Me1?MMe2?M21右2?(?T)2?(87012)2?(0.6?77340)2?92268N.mm

222?(?T)?(45246)?(0.6?77340)?82014N.mm 2⑥确定危险截面及校核强度

截面1-1、2-2所受的转矩相同，但弯矩Me1?Me2，并且轴上还有键槽，故1-1可能为危险截面。但由于d4?d3也应该对截面2-2校核 1-1截面

?e1?Me19226892268???14MPa 33W0.1?d40.1?402-2截面

?e2?Me28201482014???10MPa W0.1?d330.1?353由表15-1得许用弯曲应力???1??60MPa，满足?e????1?条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。

2、低速轴的设计

2T2?356560Ft?2??2971Nd2240tan?ntan20?Fr?Ft?2971??1120N ?cos?cos15.1Fa?Fttan??2971?tan15.1??802N1)、初步确定轴的最小直径。 按公式dmin?A03P初步计算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取nA02?110。则

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dmin2?A023P24.434?110?3?36mm n2118.76又因为低速轴Ⅰ有两个键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。故轴应相应地增大

10%-15%。现将轴增大10%。则增大后的最小轴径为

d?min2?36?(1?0.1)?39.6mm，圆整为40mm。

低速轴的轮廓图如上所示。 2)、轴上各段直径的初步确定。

A段：d1=40mm，与 弹性柱销联轴器配合 B段：d2=43mm，设定轴肩高h=1.5mm。 C段：d3=45,与轴承配合。

D段：d4=50mm，设定非轴肩高度为2.5mm。 E段：d5=55mm，设定轴肩高为2.5mm。 F段：d6=45mm,与轴承配合。 3)、轴上各段所对应的长度。 A段长度为L1?68mm； B段长度为L2?61mm； C段长度为L3?30mm； D段长度为L4?48mm； E段长度为L5?10mm； F段长度为L6?17mm；

4)、各轴段的倒角设计按【2】表15-2（零件倒角C与圆角半径R的推荐值）进行设计。 5）按弯扭合成强度校核轴径

画出轴的受力图、水平面的弯矩、垂直面内的弯矩，并作出弯矩图

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①作水平面内的弯矩图。支点反力为

FHA?FHB?Ft22971??1485.5N 221-1截面处和2-2截面处的弯矩

MH1?1485.5?47N.mm?69818.5N.mmMH2?1485.5?32N.mm?47536N.mm②作垂直平面内的弯矩图，支点反力

FVA?FrFa*d?1120802?150.2????????19.58N 22l22?94??FVB?Fr?FVA?1120???19.58??1140N

1-1截面左侧弯矩为

MV1左?FVA?l??19.58?47??920N.mm 22-2截面处的弯矩为

MV2?FVB?32?456.58?32?14610N.mm

③作合成弯矩图

M?M2H?M2V

1-1截面

M1左?M2V1左?M2H1?(?920)2?(27354)2?27369N.mmM1右?M2-2截面

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2V1右?M2H1?(21459)?(27354)?34767N.mm22

M2?M2V2?MH2?(14610)2?(18624)2?23670N.mm

④作转矩图 T=87420N.mm ⑤求当量弯矩

因减速器单向运转,修正系数?为0.6

Me1?MMe2?M21右22?(?T)2?(34767)2?(0.6?356560)2?376526N.mm

?(?T)2?(23670)2?(0.6?356560)2?362548N.mm

⑥确定危险截面及校核强度

截面1-1、2-2所受的转矩相同，但弯矩Me1?Me2，并且轴上还有键槽，故1-1可能为危险截面。但由于d4?d3也应该对截面2-2校核 1-1截面

?e1?Me1376526376526???14MPa W0.1?d430.1?4032-2截面

?e2?Me2362548362548???10MPa 33W0.1?d30.1?35由表15-1得许用弯曲应力???1??60MPa，满足?e????1?条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。

七、轴承的选择及计算

1、高速轴轴承的选择及计算

1）、高速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30207型Cr=31.5kN

2）、计算轴承的径向载荷 A处轴承径向力 Fr1?C处轴承径向力 Fr2?FNH12?FNV12?22532?20902?3073N FNH22?FNV22?13292?20892?3159N

所以在C处轴承易受破坏。 3）、轴承的校验

(1)、轴承的当量载荷，因深沟球轴承只受径向载荷，故P?fp?Fr2,查【2】表13-6得载荷系数fp?1.2。

P?1.2?3159?3791N

(2)轴承的预计使用寿命为8年，即预计使用计算寿命L?h?16?300?8?38400h

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轴承应有的基本额定动载荷值C?P?60nL?h106 ,其中??3，则

C?3791?360?576?38400?20570N?20.57kN?Cr

106(3)、验算30207轴承的寿命

106Cr3106315003Lh?()??()?60268.7h?48000h

60nP60?5763791综上所得30207轴承符合设计要求。

2、低速轴的轴承选取及计算

1）、低速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30209型，Cr=31.5kN。 2）、计算轴承的径向载荷

Fr?F2NH2?F2NV2?567.52?1559.52?1660N

3）、轴承的当量载荷，因圆锥滚子轴承受径向载荷，故P?fp?Fr,查表【2】13-6得载荷系数fp?1.2。

P?1.2?1660?1992N

、假设轴承的使用寿命为十年，即预计使用计算寿命L?h?16?300?8?38400h轴承应有的基本额定动载荷值C?P?60nL?h106 ,其中??3，则

C?1992?360?118.76?38400?9678N?9.678kN?Cr 6104）、验算30209轴承的寿命

106Cr3106315003Lh?()??()?103717.18h?32000h

60nP60?118.761992综上所得30209轴承符合设计要求。

八、键连接的选择及校核

1、高速轴的键连接

1）、高速轴键的选取

查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸（GB/T1096-2003）选取A型键，b3h3L=837342。 键联接的组成零件均为钢，键为静连接并有轻微冲击，查【2】表6-2??P?=100～120MPa。 2）、强度校核

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