机械设计课程设计：展开式双级圆柱齿轮减速器
B.计算弯曲应力 < 齿顶圆直径=43.91< da3?85mm da4?2237.5mm 齿根弯曲强度足够。 齿顶圆直径da?d3?2ha?85mm 3 齿根圆直径df3?76mm df4?226.25mm da4?2237.5mm 齿根圆直径df?d3?2hf?76mm 3df4?d4?2hf?226.25mm 高速级齿轮设计结果： Z3?32，Z4?93， d3=80mm d4=232.5mm b3=85mm b4=80mm m=2.5mm , β= , a=156 三、初算轴的直径 已知，最小轴径的初算公式为选轴的材料为45钢，调质处理。 A.高速轴：d?C(P/n)1/3 d1min=32mm d2min=45mm 11
?115*35.726/1440?18.22mm 在该轴段有一个键槽，则增大5%，d1?(1?5%)*18.22mm?19.13mm， 由电机直径D,可得 d1=(0.8～1.2)*D=(30.4～45.6)mm 考虑到与联轴器相连，取d1min=32mm B.中间轴： d?C(P/n)1/3?112*35.499/384.92?27.176mm 考虑到与轴承配合，且为了机器整体的协调和美观， 取d2min=45mm C.低速轴： d?C(P/n)1/3?106*35.281/133.19?35.32mm 在该轴段有一个键槽，则增大5%，
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，最后取d3min=40mm 四、选择联轴器 A.电机与高速轴之间的联轴器 由于转速较高，为减小动载荷，缓和冲击，应选择具有较小惯量和有弹性的联轴器，可选弹性套柱销联轴器。 计算转矩，取K=1.5， Tca=KTⅠ=56.963N·m 查表，选型号TL6, 即所选的联轴器为：TL6联轴器 B.低速级与滚子链传动主轴之间的联轴器 因为有轻微冲击，又因为传递的转矩较大，故可选弹性柱销联轴器。 计算转矩，取K=1.5， Tca=KTⅢ=567.989N·m 查表，选型号HL3, 即所选的联轴器为：HL3联轴器 d3min=40mm 联轴器1: TL6联轴器 联轴器2: HL3联轴器 五、选择滚动轴承 传动轻震，轻载转速中等，有轴向和径向载荷，初选深沟球轴承，选型号如下表二。 表二：轴承代号及其尺寸性能（文献4的117页) 轴种类 B Cr 轴承代号 D 高速轴 40 中间轴 45 低速轴 50 C0r 6208 6209 6210 18 73 80 22.8 15.8 19 78 85 24.5 17.5 20 83 90 27.0 19.8 12
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第四部分减速器装配图设计 一、轴的结构设计 （1）高速级（齿轮轴）结构和尺寸如图二： 图二 结构尺寸：d1=32mm,d2=38mm,d3=40mm,d4=46mm,d5=56mm,d6=46mm,d7=40mm; b1=60mm, b2=46mm, b3=18mm, b4=103.5mm, b5=61mm，b6=10mm,b7=18mm； （2）中间轴（齿轮轴）结构和尺寸如图三： 图三 结构尺寸：d1=45mm,d2=52mm,d3=80mm,d4=56mm,d5=48mm,d6=45mm; b1=19mm, b2=10mm, b3=85mm, b4=10mm, b5=54mm, b6=32.5mm； （3）低速级轴结构和尺寸如图四： 图四 结构尺寸：d1=40mm,d2=46mm,d3=50mm,d4=57mm,d5=62mm,d6=54mm,d7=50mm; b1=84mm, b2=44mm, b3=20mm, b4=73mm, b5=6mm, b6=78mm, b7=33.5mm； 13
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二、轴、滚动轴承及键联接的校核计算 1高速轴的强度校核 112.5 143 49.5 14
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计算与说明 如图五所示，则： （1）对轴进行受力分析 圆周力 Ft=2*T/d1=（2*37975）/56=993N 径向力Fr= Fttanαn/cosβ=375N 轴向力F= Ftan=273N （2）计算支反力 ?垂直面上支反力 RVB=(FrL1-Fad1/2)/(L1+L2) =（375*143-273*56/2)/(143+49.5)=237N RVA=Fr- RVB=138N ?水平面X面上 RHA=L2Ft/( L1+L2)=49.5*993/143+49.5=261 主要结果 圆周力 Ft=993N 径向力Fr==37 轴向力F= 273N 支反力: RVB=237N RVA=138N RHA=261N RHB=732N RHB=Ft-RHA=732N 计并算画出弯矩（3）计算轴的弯矩，并画出弯矩图；计算并画出当量弯矩图。 图；当量弯矩图 （4）按安全系数法校核 a-a b-b c-c均为危轴的材料为45钢，调质处理， 险截面 截面a-a轴径最小，b-b有较大弯矩且轴径较小，c-c有最大 弯矩，故均为危险截面。 a-a截面上的应 A.校核截面a-a 力： a-a截面上的应力： 弯曲应力幅ζa=0 弯曲应力幅：ζa=M/W=0 扭转应力幅ηa
扭转应力幅：ηa=T/2WT =1.01MPa =37975/(2*12800)MPa 弯曲平均应力：ζ =1.01MPa m=0 弯曲平均应力：ζm=0 扭转平均应力：η扭转平均应力：ηm=1.01 MPa m=1.01 MPa 等效系数：ψζ=0.2，ψη=0.1 截面应力集中系数：Kζ=1.88，Kη=1.58 表面状态系数及尺寸系数： β=0.94；εζ=0.84，εη=0.78 轴的材料为45号钢，调质处理，由[3]表15-1查得 ?B?640MPa ??1?275MPa，??1?155MPa 分别考虑弯矩或扭矩作用时的完全系数： S??S?? 15
??1?? K???????m??1?68.1 K???????m