同軸式減速器的課程設(shè)計(jì)【6張CAD圖紙+說明書】
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軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1已知條件
高速軸傳遞的功率PⅠ=9.71858Kw,轉(zhuǎn)速nⅠ=970rmin,小齒輪的分度圓直徑為d1=77.98mm,齒輪寬度b1=85mm。
2選擇軸的材料
因傳遞的功率不大,并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求,故選用常用的軸用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。
3處算軸徑
查表得A0=103~135,考慮到軸端只承受轉(zhuǎn)矩,不承受彎矩,故選擇中間值,A0=120,則
dmin=A03PⅠnⅠ=12039.71858970mm=25.87mm
軸與聯(lián)軸器之間連接有一個(gè)鍵槽,軸徑增加3%~5%,軸端最細(xì)處的直徑為
d1>25.871.03~1.05=26.6~27.2mm
所以dmin=28mm
4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如下圖
為使軸承部分便于拆裝,減速箱采用剖分結(jié)構(gòu),該減速箱發(fā)熱小、軸不長(zhǎng),故軸承采用兩端固定方式??砂摧S上零件的安裝順序,從最細(xì)處開始設(shè)計(jì)。
1軸段①的設(shè)計(jì) 軸端①上安裝聯(lián)軸器,由于電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī),開始工作時(shí)有震動(dòng),選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。由電動(dòng)機(jī)的輸出軸直徑為42mm可以查表選擇聯(lián)軸器LT6系列的J型軸孔,所以選擇d1=35mm,L1=60mm。
2密封圈和軸段②的設(shè)計(jì) 確定軸段②的直徑時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮聯(lián)軸器的軸向定位和密封圈的直徑。聯(lián)軸器定位高度h=0.07~0.1d1=0.07~0.1×
35=2.45~3.5mm,軸段②的直徑d2=d1+2h=39.9~42mm,再根據(jù)密封圈確定直徑。該處的圓周速度小于5m/s,可選擇氈圈油封,查表取d2=40mm。
3軸承與軸段③和軸段⑥的設(shè)計(jì) 考慮到齒輪上有軸向力的存在,且有較大的圓周力和徑向力作用,選擇圓錐滾子軸承,軸段③上安裝軸承,其直徑應(yīng)既便于軸承安裝,又符合軸承內(nèi)徑系列。初選軸承30209,內(nèi)徑d=45mm,外徑D=85mm,寬度T=20.75mm,內(nèi)圈定位直徑da=52mm。因此選用d3=45mm。因?yàn)閐n≤2×105mm?r/min,所用軸承采用脂潤(rùn)滑,需要擋油環(huán)。箱體內(nèi)壁到軸承斷面的距離?=10mm。
通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào),則d6=45mm,同軸式減速器該處軸承座完全處于箱體內(nèi)部,該處軸承采用油潤(rùn),潤(rùn)滑油由低速級(jí)大齒輪輪緣上刮取,可使軸承內(nèi)圈端面與軸承座端面共面,故可取L4=B=19mm
4 齒輪與軸段④的設(shè)計(jì) 該段軸上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝,d4應(yīng)略大于d3,可初定d4=47mm。齒輪2分度圓直徑比較小,采用實(shí)心安裝,齒輪寬度為b1=85mm,為保證套筒能訂到齒輪左端面,該處軸徑長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪寬度略短,取L4=83mm
5 軸段⑤的設(shè)計(jì) 齒輪右側(cè)采用軸肩定位,定位軸肩的高度h=(0.07~0.1)d4=0.07~0.1×42mm=2.94~4.2mm,取h=3mm,則d5=63mm,取D5=10mm。齒輪左端面與箱體的距離?1=10mm。
6 軸段②和軸段③的長(zhǎng)度,軸段②的長(zhǎng)度除了與軸上的零件有關(guān),還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的厚度L=δ+C1+C2+(5~10)mm,箱壁δ=8mm,軸承旁連接螺栓為M14,則C1=20mm,C2=18mm,箱體軸承座的寬度L=8+20+18+(5~10)mm=51~56mm,取L=51mm。軸承端蓋厚度為Bd=10mm,調(diào)整墊片的厚度為1mm,軸承端蓋到聯(lián)軸器凸緣的距離K=10~20mm所以L2=L-T-?+Bd+K=51-21-10+10+(10~20)mm=40~50mm。取L2=50mm。L3=?+B+?1+2=10+12+19=41mm。
5,軸上作用力點(diǎn)間距
由上述分析知,取齒輪中點(diǎn)為受力點(diǎn),兩軸承的作用力點(diǎn)是距離斷面為18.6mm。所以,受力圖如下:
6,鍵的選擇
根據(jù)GB/T1096-2003,在聯(lián)軸器處根據(jù)直徑選擇鍵C10×8×56,在齒輪處選擇鍵14×9×70。
7,軸的受力分析
1受力簡(jiǎn)圖如上圖所示,計(jì)算支撐反力:
在水平面上:
R2H=Fa1d12-Fr1l2l2+l3=700.977×38.99-931.57×62.962.9+52.9=-269.988N
R1H=Fr1-269.988=661.582N,方向向下。
在垂直面上:
R2V=Ft1l2l2+l3=2461.613×62.962.9+52.9=1337.094N
R1V=Ft1-R2V=2461.613-1337.094=1124.519N
軸承1的支承反力為:
R1=R1H2+R1V2=1204.28N
軸承2的支承反力為:
R2=R2H2+R2V2=1156.476N
2計(jì)算彎矩
在水平面上,齒輪中點(diǎn)位置的彎矩為:
MHL=-R1H×I2=-41613.508N?mm
MHR=-R2H×I3=-14282.365N?mm
在垂直面上,齒輪中點(diǎn)位置的彎矩為:
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編號(hào):171413173
類型:共享資源
大?。?span id="xrr9dxx" class="font-tahoma">995.90KB
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上傳時(shí)間:2022-11-26
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