1)选择轴的材料,确定许用应力.
选用轴的材料为45号钢,调质处理,查表12-1知σb 1=σb 2 =600 Mpa, σS1=σS2=300 Mpa, 查表12-6可知[σ+1]bb=200 Mpa [σ0]bb=95Mpa, [σ-1 ]bb=55 Mpa (2)按扭转强度估算轴的最小直径
取d =31mm
(3)齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩为 T =9.55X106X P/ n=160000N2mm
齿轮作用力:
圆周力FT =2T/d1 =2 x 160000/70=4571N 径向力Fr =
=1664N
轴向力Fa=0
4)、轴的结构设计
1、轴结构设计时
需同时考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例
绘制轴承结构草图. 确定轴上零件的位置及固定方式,单级齿轮减速器,将齿轮布置在箱体内壁的中央,。轴承对称布置在齿轮两边, 2 .确定各段轴的直径。
将估算轴直径d1=31,取第二段直径为d2 =35mm,,考虑装拆方
便及零件固定的要求,装轴承处轴径d3应大于d2,考虑滚动轴承直径系列,取
d3 =40 mm,考虑轴承定位取d4 =52上面有齿轮,一体式。根据选定轴承型号,确定左端轴承型号与右端轴承型号相同,取d5 =40 mm。
3、选择轴承型号 初选型号为深沟求轴承 代号6008
4、画出轴的结构草图
5 校核轴的强度
1 画出计算简图 计算支反力和弯距,由轴的结构简图可以确定轴承支点跨矩,唷扑此可画出轴的受力简图。
水平支反力 FRBX = FRDX=Ft/2=4571/2=2286N 水平面弯矩 MCH= FRBX X 70=160020N2mm 垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=1664/2=832N 垂直面弯矩 MCV=832X 70=58240N2mm 合成弯矩
2、计算当量弯矩 Me
转矩按脉动循环考虑,应力折合系数为 a=[σ-1]bb/[σ0]bb=55/95=0.58
最大当量弯矩
3、校核轴径 由当量弯矩图可知C剖面当量弯矩最大为危险面 校核该截面的直径
结构设计确定的直径为 50mm,强度足够。
七、轴承的校核 1. Ⅰ轴轴承的选择
由任务知减速器采用的是一级圆柱齿轮减速器,载荷的方向只有径向力和圆周力,无轴向力,故可以选用比较廉价的深沟球轴承60000型。再由轴的结构可知,轴承的内径为40mm。即内径代号08.故初选6008,因为无轴向力,故载荷P就等于轴承承受的Fr由轴受力图可得。
1. Ⅱ轴轴承的选择
由轴承一选择的思路可初选轴承型号为6011因为无轴向力,故载荷P就等于轴承承受的Fr由轴受力图可得。
八、联轴器的校核
弹性柱销联轴器
选择联轴器类型,为缓和振动和冲击,选择弹性柱销联轴器 选择联轴器型号,计算转矩,由表15-1查取 K = 1.4 , 按式计算
九、键联接的选择与计算
1、大齿轮与轴的配合d =57mm 取普通平键联接键
3
σP=4T/dhl =194.72 x 4 x 10/52 x 10 x 56 =26.74 <[σP] 铸铁[σP]=70 ~ 80 故可用
2、 联轴器与轴的配合d1=36 mm 查得 键 10 x 8 L = 63 mm
3
则σP =4T/dhl =4 x 194.72 x10/ 36 x 8 x 63 =42.9<[σP] 满足要求。
十、减速器箱体的主要结构尺寸
箱体壁厚 δ=0.1252α+1 取8 mm δ1 =8 mm
箱盖壁厚 δ=0.1252α+1 取8 mm δ2 =8 mm
箱盖凸缘厚度 b1 =1.5δ2 =1.5X8 =12 mm
箱座凸缘厚度 b =1.5δ1 =1.5 X8 =12 mm
箱座底凸缘厚度 b2 =2.5δ1 =2.5 X8 =20 mm
地脚螺钉直径df =0.036Xα +12 =0.036X157.5+12 =17.67 mm 取M20
地脚螺钉数目 n =4
轴承旁连接螺栓直径 d1 =0.75X20=15mm 取M16
盖与座连接螺栓直径d2 =0.4df =0. 4 X20 =8 mm 取 M10
检查孔盖螺钉直径d4=0.3 df =0.3 X20 =6mm 取M 8
定位销直径d =0.8 d2 =0.8X8 =6.4mm 取8