機械設計基礎課程設計---單級圓柱齒輪減速器-其他專業(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ≥ ]1[ M IIIc3 ?? bσ 可以圓整到 30mm 輸出軸的的設計 ⑴ 按扭矩初算軸徑 大齒輪材料用 45鋼，正火， σ b=600Mpa， 硬度 217～ 255HBS 大齒輪軸軸徑的初算：大齒輪軸的轉速較低，受轉矩較大，故取： C=117 d≥ mmnC 33 22 ??? 考慮有兩個鍵槽，將直徑增大 10%， 則 d=(1+10%)mm= 圓整為 50mm 以上計算的軸徑作為輸出軸外伸端最小直徑 dⅠ ≥ dⅡ ≥ dⅢ ≥ 大齒輪材料用 45 鋼，正火， σ b =600Mpa，硬度 217～255HBS d=50mm 計 算 及 說 明 結果 (2) 軸的結構設計 ， 軸的零件定位 、 固定和裝配 單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，該設計潤滑方式是 油 潤滑， 箱體四周開有輸油溝， 齒輪一 面用軸肩定位， 另一面用軸套定位， 周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階 梯 狀，左軸承從 左面裝入，齒輪 、 右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。 (3)求齒輪上作用力的大小、方向 ○ 1大 齒輪分度圓直徑： d1= ○ 2作用在齒輪上的轉矩為： T2 =530000Nmm ○ 3求圓周力： Ft Ft=2T2/d2=2530000/=3392N ○ 4求徑向力 ： Fr Fr=Fttanα=3392tan200= （ 4）軸長支反力 根據軸承支反力的作用 點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學模型。 水平面的支反力： RB2= Ftc/(b+c)=1696N RC2= Ftb/(b+c)=1696 N 垂直面的支反力： RB2’= Frc/(b+c)= RC2’= Frb/(b+c)= 由于選用深溝球軸承則 Fa=0 （ 5）畫彎矩圖 剖面 ΙΙ處的彎矩： 水平面的彎矩： MC2= RB2b=96672Nmm 垂直面的彎矩： MC239。= RB239。b = 合成彎矩： MΙ2=103077Nmm （ 6） 軸上傳遞的轉矩 ： T2=530000Nmm （ 7）計算 n 個剖面處當量彎矩 軸剪應力為脈動循環變應力， ? =， 公式 ： M = ? ?22 TM C ?? Ⅰ Ⅰ 剖面： ICM = ? ?22I TM ?? = Ⅱ Ⅱ剖面： IICM =? T=100776Nmm Ⅲ Ⅲ剖面： IIICM =? T=100776Nmm （ 8） 計算Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 三個剖面的直徑 [σ 1]b 為對稱循環許用彎曲應力，為 55MPa 圓周力： Ft=3392N 徑向力 ： Fr=N 公式為： d≥3 ]1[ Mc b?σ 則 Ⅰ Ⅰ 處： dⅠ ≥ ]1[ M Ic3 ?? bσ Ⅱ Ⅱ 處： dⅡ ≥ ]1[ M IIc3 ?? bσ Ⅲ Ⅲ 處： dⅢ ≥ ]1[ M IIIc3 ?? bσ dⅠ ≥ dⅡ ≥ dⅢ ≥ 軸強度的校核 按扭轉合成應力校核軸強度，由軸結構簡圖及彎矩圖知 Ⅰ 處當量彎矩最大，是軸的危險截面，故只需校核此處即可。 強度校核公式： σ e= 總IM /W≤[ζ1] 輸入軸： (1) 軸是直徑為 50 的是實心圓軸， W==24414Nmm (2) 軸材料為 45 號鋼，調質，許用彎曲應力為 [ζ1]=65MPa 則 σ e= 總IM /W=≤[ζ1]= 65MPa 故軸的強度滿足要求 輸出軸： (1) 軸是直徑為 41 的是實心圓軸， W==34300Nmm (2) 軸材料為 45 號鋼，正火，許用彎曲應力為 [ζ1]=65MPa 則 σ e= MΙ2/W=≤[ζ1]= 65MPa 故軸的強度滿足要求 輸入 軸的強度滿足要求 輸入軸的強度滿足要求 計 算 及 說 明 結果 第六章 軸承、鍵的選擇 軸承的選擇及校核 因軸轉速較高，且只承受徑向載荷，故選取深溝球軸承。根據初算軸徑，考慮軸上零件軸向定位和固定，估計初裝軸承處的軸徑并假設選用輕系列，查表定出滾動軸承型號列表如下： 軸號 軸承型號 基本尺寸 mm d D B 1 6208 40 80 18 2 6212 65 110 22 根據條件，軸承預計壽命 10 年 36014=57600 小時 使用壽命 計算 小齒輪軸承 選用 6208， Cr= Fr= 教材表 108 查得 pf = 徑向當量動 載荷 ：Pr= rp Ff ? r=? = N 所以由式 Cj= 361039。60 htnLfP ，查表 106 可知 ft=1 36 10 ?????? ????hL=6856557600 故滿足壽命要求 軸的軸承 使用壽命 計算 大軸承 選用 6212， Cr= Fr= 徑向當量動 載荷 ： Pr= rp Ff ? r=? = N 所以由式 Cj= 361039。60 htnLfP ，查表 106 可知 ft=1 36 10 ?????? ????hL=7385357600h 故滿足壽命要求 小軸軸承型號為 6208 大軸軸承型號為 6212 小軸軸承滿足壽命要求 大軸軸承滿足壽命要求 鍵的選擇計算及校核 ： Ft=3488N 查手冊得，選用 C 型平鍵，得： C 鍵 855 GB109679 L=56mm h=7mm 根據式σ p=2T/(dhL)=2Ft/(hL)=≤150MPa 故鍵強度符合要求 ： Ft =3392