本科毕业设计（论文）
径相适应，故同时选取联轴器型号。
3) 联轴器的选用
P7.2Tc=K×9550×=1.5×9550?1422N?m
n72.5查参考文献[1]从表17-2取HL4型弹性柱销联轴器，轴孔直径d1=60mm，确定联轴器的长度L=142mm，联轴器和轴配合的毂孔长度L1=107mm。
4) 确定各段轴的长度和直径
第一段：d1=60mm，联轴器和轴配合的毂孔长度L1=107mm，为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅰ－Ⅱ段的轴应略短些，取L1=105mm。
第二段：轴承左端用轴端挡圈定位，故取d2=70mm,该直径处安装密封毡圈，采用标准直径，符合毡圈密封的标准直径。为了装拆方便，取轴承端盖的外端面距联轴器的右端面L2=30mm，考虑轴承盖的总宽度，取L2=50mm。
第三段：由于蜗轮同时承受轴向和径向载荷，故选用圆锥滚子轴承，查参考文献[1]从表15-1取30315型轴承，其尺寸：d×D×T=75mm×160mm×40mm,故d3=75mm，L3=40mm。考虑到轴承右端用套筒定位，取蜗轮距箱体内壁之间的距离a=16mm，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=40mm，则L3=85mm。
第四段：安装蜗轮处的直径d4=78mm，蜗轮轮毂宽B2=67mm，蜗轮左端与左轴承之间采用套筒定位，为了使套筒端面可靠地压紧蜗轮，此处轴端应略短于轮毂宽度，故取L4=65mm
第五段：定位轴，d5=87mm，L5=45mm。
第六段：与轴承内径配合，d6=75mm，L6=40mm。
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基于Pro/E的蜗轮蜗杆减速器的建模与仿真
图 3-2 轴的草绘截面
图 3-3 轴
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3.3 按照弯扭合成应力校核轴的强度
1) 求作用在蜗杆、蜗轮上的力
2T12?59.28?103 Ft1?Fa2???148N2
d1802T22?948.4?103 Fa1?Ft2???5747N
d2?330 Fr1?Fr2?Ft2tan??5747?tan11?18?36???1221.56N
2) 绘制轴的受力图（a图）
3) 绘制垂直面、水平面的弯矩图、扭矩图（b图,c图，d图，e图） 4) 确定轴承的支点位置，参看参考文献[5]图15-23。对于30315型圆锥滚子轴承，查参考文献[1]从表15-4得a=32mm。因此作简支梁的轴的支承跨距L1=L2=8+45+32.5=85.5mm
5) 求蜗轮轴轴承的支反力
Fr?L1?Fa?da2?2?1221.56?85.5?1482?170mm?2084.11mm
L1?L285.5?85.5 FrBV=
FrAV=FrBV?Fr?2084.11?1221.56mm?862.55mm FrAH=FrBH=
Ft?2873.5mm 2蜗轮截面处的弯矩：MAV=862.55×85.5N?m=73748.03N?m MBV=2084.11×85.5N?m=178191.41N?m MAH=MBH=2873.5×85.5N?m=245684.25N?m
.18N?m. 截面处的总转矩：MA=MAV?MAH?256514.12N?m MB=MBV?MBH?3035012222蜗轮轴受到的扭矩：T2=948400N?mm
6) 按照弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受的最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。取??0.6，轴的计算应力：
MB????2??2303501.122??0.6?948400?ca??MPa?13.6MPa
W0.1?78322 19
基于Pro/E的蜗轮蜗杆减速器的建模与仿真
由轴的材料为45钢，调质处理，查参考文献[5]从表15-1查得???1??60MPa。因此?ca????1?，故安全。
图 3-4 弯矩、转矩图
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7) 确定蜗杆轴轴承的支点位置
参看参考文献[1]图15-23。对于30310型圆锥滚子轴承，查参考文献[1]从表15-4得a=23mm。因此作简支梁的轴的支承跨距L1=48+40+12+6025mm=106.25mm=L2
8) 求蜗杆轴轴承的支反力
Fa?da1?Fr?L25747?48?1221.56?106.252?687.82N
L1?L2212.5 FrAV?FrBV?FrAV?Fr?687.82?1221.56N?1908.84N
FrAH?FrBHF?t?741N2
9) 轴承处的总支反力
FrA?FrAV?FrAH?1011.03NFrB?FrBV?FrBH?2047.62N2222
10)
蜗杆截面处的弯矩：MAV=687.82×106.25=73080.88N?m
MBV=1908.84×106.25=202814.25N?m MAH=MBH=741×106.25=75862.5N?m
11) 蜗杆截面处的总弯矩
.24N?m，MB=MBV?MBH?216538.08N?m MA=MAV?MAH?1053372222蜗杆轴转矩T1=59280N?mm
12) 按照弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受的最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。取??0.6，轴的计算应力：
MB????1??2216538.082??0.6?59280?ca??MPa?2.4MPa 3W0.1?9622由轴的材料为45钢，调质处理，查参考文献[5]从表15-1得???1??60MPa。因此
?ca????1?，故安全。
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