單級直齒圓柱齒輪減速器優(yōu)化結構設計(編輯修改稿)
2025-07-23 09:44 本頁面
【文章內容簡介】 mm 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取標準值d=50mm為簡化安裝，選擇兩軸承一致。據參考資料[1]P211附表41選擇角接觸球軸承46211型其內徑d=55mm可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，查參考資料[1]P231附表63可取聯(lián)軸器的型號為HL5聯(lián)軸器由于設計的是單級減速器，可將齒輪布置在齒輪箱體的中內，將軸承對稱安裝在齒輪兩側，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。如下圖所示要確定軸的結構，先確定軸上零件的裝配順序和固定方式σb=650Mpa[σb1]b=60Mpad=50mm角接觸球軸承46211型HL5聯(lián)軸器②確定各段軸的直徑③確定各軸段的長度6軸上作用力的計算確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。將估算軸d=50mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相配（如上圖），考慮聯(lián)軸器用套筒實現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為d2=53mm ，齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大于d2，取d3=55mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大于d3，取d4=60mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用套筒定位,軸肩直徑d5=60+260=72mm 滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,取d6=55mm.由于齒輪輪轂寬度為106mm，為保證齒輪固定可靠，軸段④的長度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段④長度為100mm。為保證齒輪端面與箱體內壁不相碰，齒輪端面與箱體內壁間就留有一定的間距，取該間距為25mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬21mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內壁的距離為5mm,故取軸段⑤長度為30mm(軸承支點距離C=185mm)。由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段③長度為56mm。由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段②長度為57mm；考慮聯(lián)軸器裝配要求取軸段①為90mm。在軸段①④上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽長度比相應的輪轂寬度小約5～10mm,鍵槽寬度按軸段直徑查手冊得得。選定軸的結構結節(jié)軸兩端的倒角均為245176。軸段⑤上的倒角為25軸段③④上的圓角均為2R2軸段①②上的圓角均為2R1軸所受力如下圖所示d1=50mmd2=53mmd3=55mmd4=60mmd5=72mm d6=55mm.L4=100mmL3=56L2=57L5=30L6=40L1=907 按彎矩合成強度校核軸徑是否合格做出水平面彎矩圖支點反力Ⅰ—Ⅰ截面處彎矩為Ⅱ—Ⅱ截面處彎矩為做出垂直面彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面軸上所受的轉矩：TⅡ= 1000 =1000 =?m軸上作用力： 圓周力：Ft=2TⅡ/d2=2徑向力：Fr=Fttan20176。=tan20176。= FHA=FHB==支點反力F==MHI=FHAC/2=185/2=?mmMHⅡ==?mmMVI=FC/2=185/2=?mmTⅡ=?mFt=Fr= FHA=FHB=F=MHI=?mmMHⅡ=?mmMVI=?mmⅡ—Ⅱ截面做出合成彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面合成彎矩Ⅱ—Ⅱ截面合成彎矩做出轉矩圖Ⅰ—Ⅰ截面Ⅱ—Ⅱ截面 MVⅡ=F==?mmM=MI===?mmMⅡ= ==?mmTⅡ=106P/n=617430N?mma=d3=55mmMeⅠ= == N?mmMeⅡ= == N?mmMVⅡ=?mmMI=?mmMⅡ=?mmMeⅠ= N?mmMeⅡ= N?mmⅠ—Ⅰ截面Ⅱ—Ⅱ截面σeⅠ= ==σeⅡ === Mpa查參考資料[2]P200表114可知：[σ1]b=60Mpa滿足σe＜[σ1]b的條件，故設計的從動軸有足夠的強σeⅠ=σeⅡ= Mpaσe＜[σ1]b的條件，故設計的從動軸有足夠的強度，設計合理。2主動軸設計選擇軸的材料 確定許用應力 。按扭轉強度估算軸的最小直徑軸承的確定選軸的材料為45號鋼，調質處理查參考資料[2]P200表113可知： σb=650Mpa參考資料[2]P
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