齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min) 626.09 2. 各轴输入功率 P
（kw） 3.26 3. 各轴输入转矩 T
(kN·m) 49.79 (kN·m) 151.77 (kN·m) 326.98 TⅣ (kN·m) (r/min) 193.24 (r/min) 84.38 nⅣ(r/min) 84.38 （kw） 3.04 （kw） 2.83 PⅣ(kw) 2.75 307.52 6.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P3，转速n3，转矩T3 P3=2.83KW n3=84.38r/min
T3=326.98N．m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d2=143.21 mm 而 Ft=
2T32?311.35??4348.16N ?3d2143.21?10tan?ntan20o?4348.16??1630.06N Fr= Ftcos?cos13.86o Fa= Fttan?=4348.16×0.246734=1072.84N 圆周力Ft，径向力Fr及轴向力Fa的方向如图示: ⑶. 初步确定轴的最小直径
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先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本
P361表15?3取Ao?112
dmin?Ao3P3?35.763mm n3输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径dⅠ?Ⅱ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 查课本P343表14?1,选取Ka?1.5
Tca?KaT3?1.5?311.35?467.0275N?m
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 查《机械设计手册》22?112
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
d1?40mm,故取dⅠ?Ⅱ?40mm.半联轴器的长度L?112mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度为L1?84mm⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径dⅡ?Ⅲ?47mm;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D?50mm半联轴器与轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取lⅠ?Ⅱ?82mm
② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据dⅡ?Ⅲ?47mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.
d D 85 85 100 80 80 90 B 19 19 25 16 16 20 d2 D2 轴承代号 7209AC 7209B 7309B 7010C 7010AC 7210C 45 45 45 50 50 50 58.8 60.5 66.0 59.2 59.2 62.4 73.2 70.2 80.0 70.9 70.9 77.7 17
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的d?D?B?50mm?80mm?16mm,故dⅢ?Ⅳ?dⅦ?Ⅷ?50mm;而 lⅦ?Ⅷ?16mm .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度h?0.07d,取h?3.5mm,因此dⅣ?Ⅴ?57mm,
③ 取安装齿轮处的轴段dⅥ?Ⅶ?58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮毂的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取lⅥ?Ⅶ?72mm. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取dⅤ?Ⅵ?65mm.轴环宽度b?1.4h,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l?30mm ,故取lⅡ?Ⅲ?50mm.
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16mm,两圆柱齿轮间的距离c=20mm.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm,已知滚动轴承宽度T=16mm, 高速齿轮轮毂长L=50mm,则
lⅦ?Ⅷ?T?s?a?(75?72)?(16?8?16?3)mm?43mm
lⅣ?Ⅴ?L?s?c?a?lⅢ?Ⅳ?lⅤ?Ⅵ?(50?8?20?16?24?8)mm?62mm
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至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. L2?L3?114.8mm?60.8mm?175.6mm
FL360.8NH1?LFt?4348.16??1506N
2?L3175.6F?L2LLF114.8NH2t?4348.16??2843N
2?3175.6FFDFrL3?aNV1?2L?809N 2?L3FNV2?Fr?FNV2?1630?809?821N MH?172888.8N?mm
MV1?FNV1L2?809?114.8?92873.2N?mm MV2?FNV2L3?821?60.8?49916.8N?mm
M22221?MH?MV1?172889?92873?196255N?mm
M2?179951N?mm 传动轴总体设计结构图:
(从动轴)
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(中间轴)
(主动轴) 从动轴的载荷分析图:
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