【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =， Sfmin=，由 [2]式 531 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力： [σ F1]= σ Fmin1YFa1Ysa1YST/ Sfmin =220 [σ F2]= σ Fmin2YFa2Ysa2YST/Sfmin=210 ∵ [σ F1]﹥ [σ F2]， ∴ [σ F]=[σ F2]=300 Mpa 由 [2]式 524計(jì)算齒跟彎曲應(yīng)力： σ F1=2KT1YFa1Ysa1Y/bd1m=2 83510 （ 2 64 64）= ﹤ 300 Mpa σ F2=σ F1YFa2Ysa2/YFa1Ysa1 = （ ） =﹤ 300 Mpa ∴兩齒輪滿足齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器高速軸 I 的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)處理， 按 [2]表 83查得 σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 由扭矩初算軸伸直徑：按參考文獻(xiàn) [2] 有 d≥ A√ p/n ∵ n0=960r/min， p1= kw，且 A=~ ∴ d1≥ 16~23 ㎜ 取 d1=20 ㎜ c. 考慮 I 軸與電機(jī)伸軸用聯(lián)軸器聯(lián)接。并考慮用柱銷聯(lián)軸器，因?yàn)殡姍C(jī)的軸 伸直徑為 dD=38 ㎜，查 [1]表 取聯(lián)軸器規(guī)格 HL3（ Y38 82， Y30 60） d. 該軸受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 ， 齒輪 1受力： 9 （ 1）圓周力 Ft1=2T1/dm1=2 （ 64 103 ） = N， （ 2）徑向力 Fr1= Ft1 tanα cosδ 1 = tan200 = N， （ 3）軸向力 Fa1= Ft1 tanα sinδ 1 = tan200 = N， e. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0，∴ Rcy= Ft1（ L2+L3） /L2=（ 74+55） /74= N ∵Σ Y=0，∴ RBY= Ft1Rcy== N， ∴垂直面內(nèi) D點(diǎn)彎矩 Mdy=0， M1 dy= Rcy L3+ RBY（ L2+L3） = 129 = N㎜ = N m f. 水平面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0，∴ RCz=[Fr1(L3+L2)Fa1dm1/2]/L2 =[（ 74+55） 64]/74= N， ∵Σ Z=0，∴ RBz= Fr1 RCz ==， ∵水平面內(nèi) D點(diǎn)彎矩 MDz=0， d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 (a) n 2 A B F r2 F t2 F a2 (b) (c) (d) (e) (f) (g) F r2 F a2 R AV R BV M V1 M V2 R AH R BH F t2 M H M 1 M 2 α T 2 M C1 M C2 M C 10 M1 Dz= RCzL3+ RBz(L3+L2)= 129= m g. 合成彎矩： MD=√ M2 Dz+ M2 Dy= 0 N m， M1 D =√ M12Dy+ M12Dz= N m h. 作軸的扭矩圖如圖所示， 計(jì)算扭矩： T=T1 = m I. 校核高速軸 I：根 據(jù)參考文獻(xiàn) [3]第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核： 由圖可知， D點(diǎn)彎矩最大，故先驗(yàn)算 D處的強(qiáng)度， ∵ MD ＜ M1 D ，∴取 M= M1 D = N m， 又∵抗彎截面系數(shù)： w=∏ d3 min /32= 203 /32= 106 m3 ∴σ =√ M2 +T2 / w=√ + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求。 減速器低速軸 II的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：因?yàn)橹饼X圓柱齒輪的小輪直徑較?。X跟 圓直徑 db1=62 ㎜）需制成齒輪軸結(jié)構(gòu)，故與齒輪的材料和熱處理應(yīng)該一致，即為 45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)處理 按 [2]表 83 查得 σ b=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 該軸結(jié)構(gòu)受力計(jì)算 齒輪 2受力（與齒輪 1大小相等方向相反）： Ft2=， Fr2= N， Fa2= N， 齒輪 3 受力： （ 1）圓周力 Ft3=2T2/dm3=2 （ 64 103 ） = （ 2）徑向力 Fr3= Ft2 tanα = tan200 = N c. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0，∴ RAy= [Ft2（ L2+L3） + Ft3L3]/（ L1+L2+L3） =[（ 70+63） + 63]/183= N ∵Σ Y=0，∴ RBY=Ft2+Ft3Rcy=+ = N ∴垂直面內(nèi) C點(diǎn)彎矩： MCy = RAy L1= = N m， M1 Cy= RBY（ L2+L3） Ft3L2 = 70= N m， D點(diǎn)彎矩： MDy= RBY L3= 63= m， M1 Dy= Ray（ L1+L2） Ft2 L2 11 = 70= N m d. 水平面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0，∴ RAz=[Fr2(L3+L2)+Fr3L3Fa2dm2/2]/（ L1+L2+L3） =[ 133＋ ]/128= N ∵Σ Z=0，∴ RBz= Fr2+ Fr3 RAz =+=， ∵水平面內(nèi) C點(diǎn)彎矩： MCz= RAzL1= 50= N m， M1 Cz= RBz (L3+L2) Fr3L2 = 133 70= m， D 點(diǎn)彎矩： MDz = RBz L3= 63= N m， M1 Dz= RAz（ L1+L2） Fa2dm2/2 Fr2 L2 = 70 = m e. 合成彎矩： MC=√ M2 Cz+ M2 Cy= m M1 C=√ M12Cy+ M12Cy= N m MD=√ M2 Dz+ M2 Dy= N m， M1 D =√ M12Dy+ M12Dz= m f. 計(jì)算扭矩： T=T2= m g. 校核低速軸 II強(qiáng)度 ，由參考文獻(xiàn) [3]第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核： ∵ MD ＞ M1 D ，∴取 M= M1 D = N m， ∵抗彎截面系數(shù)： w=∏ d3 min /32= 303 /32= 106 m3 ∴σ =√ M2 +T2 / w=√ + / 103 =≤ [σ b]1=59 Mpa 由于 C 點(diǎn)軸徑較小故也應(yīng)進(jìn)行 校核： ∵ MC ＞ M1 C ，∴取 M= M1 C= N m， ∵抗扭截面系數(shù)： w=∏ d3 min /32= 303 /32= 106 m3 ∴σ =√ M2 +T2 / w=√ + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求 減速器低速軸 III 的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)處理，按 [2]表 83 查得 σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 該軸受力計(jì)算 齒輪 4 受力（與齒輪 1大小相等方向相反）： 圓周力 Ft4=，徑向力 Fr4= N 12 c. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MC=0， ∴ RBY= Ft4L1/（ L1+L2） = 71/（ 125+71） = N ∵Σ Y=0，∴ Rcy= Ft4 RBY = = N， ∴垂直面內(nèi) D點(diǎn)彎矩 MDy= RcyL1= 55= N m ， M1 Dy= RBY L2= 125= N m d. 水平面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MC=0， ∴ RBz=Fr4 L1/（ L1+L2） = 70/196= ∵Σ Z=0，∴ RCz= Fr4 RBz ==， ∵水平面內(nèi) D點(diǎn)彎矩 MDz= RCz L1= 71= N m， M1 Dz= RBz L2= 125= N m ： MD=√ M2 Dz+ M2 Dy= N m， M1 D =√ M12Dy+ M12Dz= N m ： T=T3= m g. 校核低速軸 III：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]第三強(qiáng)度理論校核： 先驗(yàn)算 D處的強(qiáng)度， ∵ MD ＞ M1 D ，∴取 M= MD = N m， 又∵抗彎截面系數(shù)： w=∏ d3 min/32= 423 /32 = 106 m3 ∴σ =√ M2 +T2 / w=√ 2 + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求。 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 減速器高速 I 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 a. 高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取 d=40 ㎜，由 [1]表 選用型號(hào)為 30208，其主要參數(shù)為： d=40 ㎜， D=80 ㎜， Cr=59800 N，е =， Y=， Y0=， Cr0=42800 查 [2]表 96當(dāng) A/R≤е時(shí)， X=1， Y=0； 當(dāng) A/R＞е時(shí)， X=， Y= b. 計(jì)算軸承 D的受力 ， （ 1）支反力 RB=√ R2 BY+ R2 Bz=√ + = N， 13 RC=√ R2 cy+ R2 Cz=√ + = N （ 2）附加軸向力（對(duì)滾子軸承 S=Fr/2Y） ∴ SB=RB/2Y=， SC=RC /2Y=c. 軸向外載荷 FA=Fa1= N d. 各軸承的實(shí)際軸向力 AB=max（ SB， FA SC） = FA SC = N， AC=（ SC， FA +SB） = SC = N e. 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載 由于受較小沖擊查 [2]表 97 fd=， 又軸 I受較小力矩，取 fm = ∵ AB/RB=＞е = ， 取 X=， Y=， ∴ PB= fdfm（ X RB +YAB） =（ + ） = N ∵ AC/ RC =＜е = ，取 X=1， Y=0， ∴ PC= fdfm（ X RC +YAC） = 1 = 計(jì)算軸承壽命 又 PB ＜ PC，故按 PC計(jì)算，查 [2]表 94 得 ft= ∴ L10h=106 （ ftC/P） /60n1=106 （ 59800/） 10/3 /（ 60 960） = 106 h， 按每年 250 個(gè)工作日，每日一班制工作，即 L1=＞ L=11 年 故該軸承滿足壽命要求。 減速器低速 II 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 a. 高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取 d=35 ㎜，由 [1]表 30207，其主要參數(shù)為： d=35 ㎜， D=72 ㎜， Cr=51500 N，е =， Y=， Y0=， Cr0=37200 查 [2]表 96當(dāng) A/R≤е時(shí)， X=1， Y=0； 當(dāng) A/R＞е時(shí)， X=， Y= b. 計(jì)算軸承 D的受力 支反力 RB=√ R2 BY+R2 Bz=√ + = N