单级圆柱直齿齿轮减速器设计(4)

表7 带轮槽截面尺寸 槽型A 基准宽度基准线上基准线下槽间距第一槽对bd 槽ha 槽深hf e=15±称面至端0.3 面距离 fmin?9 13mm 带轮宽 B=（z-1）e+2f 41mm 确定键： 查参考文献[1]表12-11选取轴段Ⅰ上的键为普通平键A型。 表8 键的数据如下表 轴 键 键槽 深度 轴t公称尺寸 3.5 毂t1公称尺寸 2.8 公称尺寸b 6 公称公称宽度 直径尺寸 d 21 b3h 636 因为L键

主要结果 16

②轴段Ⅱ的长度L?? 因为L??=B盖?lB （B盖：右轴承端盖的宽度；lB：大带轮轮毂到右轴承端盖的距离） 轴承端盖的主要数据要根据装配图确定。故暂时取 L??=B盖?lB=61mm. 查参考文献[1]表13-2，选取滚动轴承6406，其图如图5 BBB/2L??=61mm 60°ddD因为轴承端盖的部分数据需要根据与之相配合的轴承，故先选择轴承。 DAA/2 raD2D1 脂润滑 8000 图5滚动轴承6406的外形 滚动轴承6406部分数据如表9: 表9 滚动轴承6406的数据 轴承基本尺寸 代号 6406 d 30 核 Cr/KN 47.5 ③轴段Ⅲ D 90 B 23 荷 安装尺寸 rsmin 1.5 damin 39 Damax 81 极限转速 rasmax 1.5 基本额定动载基本额定静载C0r/KN 24.5 L???与d???根据滚动轴承确定，即L???=B=23mm, d???=d滚内=30mm. ④轴段Ⅳ 轴肩Ⅲ-Ⅳ为定位轴肩，查参考文献[2]，定位轴肩高度 则dⅣ=d???+2h????Ⅳ=（30+232.5）=35mm,暂取dⅣ?35mm. 计算与说明

L???=B=23mm d???=d滚内=30mm （0.07~0.1）d???=(0.07~0.1)330mm=(2.1~3)mm,取h????Ⅳ=2.5mm,，h????Ⅳ=2.5mm h????Ⅳ=dⅣ?35mm 主要结果 17

轴段Ⅳ的长度LⅣ 暂取LⅣ?18.5mm ⑤齿轮段宽度 由前面计算得齿轮宽度B1=48.5mm ⑥确定轴段Ⅴ 根据对称性，轴段Ⅴ与轴段Ⅵ尺寸一样， 即LⅤ=LⅣ?18.5mm；dⅤ=dⅣ?35mm ⑦确定轴段Ⅵ 根据对称性，轴段Ⅵ与轴段Ⅲ尺寸一样， 即LⅤ?=L????23mm；dⅤ?=d????30mm ⑧选取左轴承端盖 左轴承端盖的部分尺寸与右轴承端盖一样，但左轴承端盖采用内嵌式闷盖。左右轴承端盖的具体尺寸待以后查参考文献[3]，并结合箱体共同确定。 ⑨轴的总长度 LⅣ?18.5mm B1=48.5mm LⅤ?18.5mm dⅤ=dⅣ?35mm LⅤ?=?23mm dⅤ??30mm L总?L?+L??+L???+B1+LⅣ+LⅤ+LⅤ? =36+61+23+18.5+48.5+18.5+23=228.5mm L总?228.5mm 6 求轴上的载荷 轴的载荷分析图如图6 计算与说明

主要结果 18

图6 轴的载荷分析图 (1)受力分析，并绘制受力分析图 前面已经算出带轮作用在轴上的压轴力Fp?1867.6N 高速轴的齿轮直径为d1?43.5mm 扭矩T1?30000N?mm 则作用于齿轮上的圆周力：Ft?1379.497N 径向力：Fr?502.096N 计算与说明

Fp?1867.6N T1?30000N?mm Ft?1379.497N Fr?502.096N 主要结果 19

法向力：Fn?1467.55N ①求垂直面的支承反力 Fn?1467.55N FNV1?Fr?lAB502.096?54.25??251.048NlAC108.5 FNV1?251.048N FNV2?251.048N FNV2?FNV1?251.048N②求水平面的支撑反力 FNH1?Ft?lBC?FP?lCD1379.497?54.25?590.615?90.5??197.12N lAC108.5FNH1?197.12N FNH2?Ft?Fp?FNH1?1379.497?590.615?197.12?1773N FNH2?1773N 外力F作用方向与带的布置有关，在未有具体确定前，按最不利的情 况考虑。 （2）求垂直弯矩，绘垂弯矩图 MBV?FNV1?lAB?251.048?54.25?13619.354N?mmMCV?0N?mm（3）求水平弯矩，绘水平弯矩图 MBV?13619.354N?mmMCV?0N?mm MBH?FNH1?lAB?197.12?54.25?10693.76N?mm MCH?FP?lCD?590.615?90.5?53450.66N?mm （4）求合成弯矩 MB?MBV2?MBH2?13619.3542?10693.762?17315.98N?mm MBH?10693.76N?mmMCH?53450.66N?mm MB?17315.98N?mmMC?53450.66N?mm MC?MCH?53450.66N?mm (5）求扭矩，绘扭矩图 轴传递的转矩T1=30000mm T1=30000mm 7 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时通常之校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。根据查参考文献[2]以及前面第5步中的数据，又轴单向旋 转，扭矩切应力为脉动循环变应力，取??0.6，齿轮轴取最小直接 d=21mm, 查参考文献[2]表15-4计算的抗弯截面系数 333W≈0.1d?0.1?21mm?926.1mm,则轴的计算应力为：W?926.1mm3 2?ca?MC?(?T1)2/W?53450.662?(0.6?30000)2/926.1?60.9MPa ?ca?60.9MPa 根据选定轴材料为40Cr，调质处理，查参考文献[2]表15-1得 ???1??70MPa，可见?ca????1?，故安全。 ???1??70MPa ?ca????1?，安全 计算与说明

主要结果 20