机械课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书(4)

机械设计 一级直齿圆柱齿轮减速器

要有一定距离，取轴肩高度为3.5mm，则d4=d6=d3+2h=47mm，长度取5mm，则L4= L6＝5mm。

5段：：此段为齿轮轴段。由小齿轮分度圆直径d1=87mm可知，d5=87mm。因为

小齿轮的宽度为93mm，则L5=93mm。

7段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即d7=40mm，L7＝21mm。

1由上可算出，两轴承的跨度L??23?2?5?2?93?126mm

2④ 高速轴的轴段示意图如下：

⑤ 按弯矩复合强度计算 A、圆周力：Ft1?2M12?210100??4829.89N d187B、径向力： Fr1?Ft1tan??4829.89?tan200?1757.9N ⅰ）绘制轴受力简图

ⅱ）绘制垂直面弯矩图

轴承支反力：

FAY?FBY?Fr11757.9??878.97N 2216

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FAz?FBz?Ft14829.89??2414.95N 22L126?878.97??55375.11N?mm 22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?FAY?如图

ⅲ）绘制水平面弯矩图

Mc2?FAZ?

L126?2414.95??152141.85N?mm 22

ⅳ）绘制合弯矩图

Mc1?(MCV12?MCH12)?55375.112?152141.852?161906.0N?mm

ⅴ）绘制扭转图

转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.6，

aM1?0.6?210100?126060N?mm

ⅵ）绘制当量弯矩图 截面C处的当量弯矩：

Mec?(Mc2?(?M1)2)?161906.02?(126060)2?205194.22N?mm

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ⅶ)校核危险截面C的强度 轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的C处，W＝0.1d43

?Ce?Mec205194.22??19.76MPa?[??1]?60MPa 3W0.1?47所以 轴强度足够。 （2）低速轴的设计

①??

选择轴的材料和热处理

采用45钢，并经调质处理，查《机械设计》P362表15－1，得其许用弯曲应力

???1??60MPa，查表15-3得：A?126?103。

② 初步计算轴的直径

由前计算可知：P2=5.12KW,n2=49.130r/min 计算轴径公式：d2?A3即：其中，A取112。

P2 n2d2?A3P25.12?1123?52.97mm n249.130 考虑到有一个键槽，将该轴径加大5%，则 d2?52.97?1.05?55.62mm

查《机械设计手册（软件2008版）》轴伸直径，取d=55mm ③ 轴的结构设计

根据轴上零件得安装和固定要求，并考虑配合高速轴的结构，初步确定低速轴的结构。设有6个轴段。

1段： 此段装联轴器。装联轴器处选用最小直径d1=56mm，根据《机械设计手

册（软件2008版）》，选用LT6J56?112弹性套柱销联轴器，其轴孔直

J1B56?112径为56mm，轴孔长度为84mm。根据联轴器的轴孔长度，又由《机械设

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计手册（软件2008版）》，取轴伸段（即Ⅰ段）长度L1＝82mm。 2段：查《机械设计》，取轴肩高度h为2mm，则d2=d1+2h=56?2?1.5?60mm

此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。

3段：取轴肩高度h为2.5mm，则d3=d2+2h=60+2?2.5?65mm。此段装轴承与

套筒。选用深沟球轴承。查《机械设计》表13-1，此处选用的轴承代号为6213，其内径为65mm，宽度为23mm。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小1~2mm。取套筒长度为10mm，则此段长L3=（23-2）+10+2=33mm。

4段：此段装齿轮，取轴肩高度h为2.5mm，则d4=d3+2h=65?2?2.5?70mm。

因为大齿轮的宽度为87mm，则L4=87-2=85mm

5段：取轴肩高度h为2.5mm，则d5=d4+2h=75mm，长度与右面的套筒相同，即

L5=10mm。

6段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即d6=65mm，L6＝21mm。

1由上可算出，两轴承的跨度L＝?23?2?2?10?87?130mm。

2④ 低速轴的轴段示意图如下：

⑤ 按弯矩复合强度计算 A、圆周力：Ft2?2M22?995237??4672.47N d2426B、径向力：Fr2?Ft2tan??4672.47?tan200?1700N ⅰ）求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ

FAY?FBY?Fr21700??850N 22F4672.47FAz?FBz?t2??2336.24N

22L130?850??55250N?mm 2219

ⅱ)由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为受力图：

Mc1?FAY?机械设计 一级直齿圆柱齿轮减速器

ⅲ）截面C在水平面上弯矩为：

Mc2?FAz?L130?2336.24??151855.6N?mm 22ⅳ）合成弯矩为：

Mc?(Mc12?Mc22}?552502?151855.62?161594.2N?mm

ⅴ）转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.6，截面C处的当量弯矩：

Mec?Mc2?(aM2)2?161594.22?(0.6?995237)2?618620.64N?mm

ⅵ)校核危险截面C的强度

轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的C处，W＝0.1d43

?Ce?Mec618620.64??18.04Mpa

（3）确定滚动轴承的润滑和密封

由于轴承周向速度为1m/s <2m/s，宜用轴承内充填油脂来润滑。滚动轴承外侧的密封采用凸缘式轴承盖和毡圈来密封。 （4）回油沟

由于轴承采用脂润滑，因此在箱座凸缘的上表面开设回油沟，以提高箱体剖分面处的密封性能。

（5）确定滚动轴承在箱体座孔中的安装位置

因为轴承采用脂润滑，那么可取轴承内侧端面到箱体的距离为10mm，并设置封油盘，以免润滑脂被齿轮啮合时挤出的或飞溅出来的热油冲刷而流失。 ( 6 ) 确定轴承座孔的宽度L

1?C2?(5~10m)m L???C，?为箱座壁厚，C1，C2为箱座、箱盖连

接螺栓所需的扳手空间，查机械基础表19-1得，取?＝8mm，C1＝18mm，C2＝16mm，L＝8+18+16+8＝50mm。 （7）确定轴伸出箱体外的位置

采用凸缘式轴承盖，LH3型弹性柱销联轴器，高速轴轴承盖所用螺栓采用规格为GB/T5782 M6?30，低速轴采用螺栓采用规格为GB/T5782 GB/T5782M8?35为了方便在不拆卸外接零件的情况下，能方便拆下轴承盖，

查《机械基础》附录33，得出A、B的长度，则：

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