减速器低速轴设计.docVIP

低速轴的设计计算 1．已知条件 低速轴传递的功率=4.87KW，转速n3=26.55r/min，齿轮4分度圆直径d4=404mm,齿轮宽度b4=108mm. 2． 选择轴的材料 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸午特殊要求，故查表8-26选用常用的材料45刚，调制处理。 3计算轴颈 查表9-8得=106~135，考虑到载荷比较平稳、无轴向载荷且轴只做单向旋转，故取较小值=106，则d=A=60.227mm, 轴与联轴器连接，有一个键槽，轴颈应增大3%-5%，轴端最细处直径为d162.034—63.238mm。 3. 轴的结构构想如图11-12所示 （1）轴承部件的结构设计 该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序，从最小轴颈处开始设计。 （2） 联轴器及轴断① 轴断①上安装联轴器，此段设计应与联轴器的选择同步进行。 为补偿联轴器所连接两轴的安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器。查表8-37，取，则计算转矩 　　由表８－３８查得ＧＢ／Ｔ５０１４　－２００３中的ＬＸ5型联轴器符合要求：公称转矩为3150N·mm,许用转矩为　3450r/min,轴孔范围为50~75mm.考虑ｄ63.238mm,　　　　　　取联轴器毂孔直径为65mm,轴孔直径为107mm,　Ｊ型轴孔，Ａ型健，联轴器主动端代号为LX5 65×107 GB/T 5014-2003,相应的轴断①的直径d1=65mm,其长度略小于毂孔宽度，取L1=105mm。 （3） 密封圈与轴断② 在确定轴断②的轴颈时，应考虑联轴器的轴向固定和轴承盖密封圈的尺寸。联轴器用轴肩定位，轴肩高度h= h =(0.07~0.1)d1=4.55~6.5mm ， 轴段②的轴颈d2= 69.55~71.5mm, 最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度小于3m/s，可选用毡圈油封，查表8-27，选毡圈70 JB/ZQ4606—1997, 则d2= 70mm。 （4）轴承③与轴段⑥的设计 轴段③和⑥上安装轴承，其直径应该便于轴承安装，又应符合轴承内径序列，考虑没有轴向力选用深沟球轴承6015其参数d=7511520mm，轴上定位端面圆角半径最大为1.5mm,故=75mm,轴承采用脂润滑，需要挡油环挡油环宽度定位=15mm，故=B+=20+15=35mm, 通常一个轴上的两个轴承选择相同的型号所以=75mm (5)齿轮与轴段⑤ 该段上安装齿轮4为便于齿轮的安装，应略大于初定=77mm,齿轮4轮毂的宽度=108,mm其右端采用轴间定位 ，左端采用套筒固定，为使套筒能够顶到齿轮端面轴段⑤的长度略小于轮毂长度取=105mm, (6)轴段④ 该段为齿轮提供定位和固定作用，定位轴间的高度为h=(0.07~0.1)=5.39~7.7取h=6,则=89mm,齿轮左端面距箱体内壁的距离， =--+-B1=212-12.5-108+12-15=88.5mm (7)轴段②与轴段⑥的长度 轴段②的长度除了与轴上的的零件有关外还与轴承座的宽度有关，轴承座端盖连接螺栓为螺栓GB/t5781 M8X25,其安装圆周大于联轴器轮，轮毂外径不与端盖螺栓的拆装空间干涉，故联轴器轮毂端面与端盖外端面的距离为=10mm,则有=L-B-+++=58+2+10+10-20-12=48mm,轴段⑥的长度 =+++3=20+12+12.5+3=47.5mm 5 键的连接 联轴器与轴段①及齿轮4及轴段⑤间均选用A型平键连接，查表8-31分别得键18 G/B1096-1990 ,22×100 G/B1096-1990。 6 轴上力作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离===10mm。则由结构构想图可得轴的支点及受力点间的距离为 （2） 计算支反力 在水平面上的支撑力为 式中负号表示与图中方向相反 计算绘制水平弯矩图 在垂直面上为 = 计算垂直弯矩 轴承1的总支承反力为 求合成弯矩图按最不利情况考虑 7、校核轴的强度 从图可见,a-a处最危险， a-a剖面的抗弯截面系数为W=38852.158 抗扭截面系数为Wt=83649.458 所以b-b剖面的弯曲应力为 抗扭剪力为2.094Mpa 按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转动按脉动循环处理， 故取折合系数α=0.6，则当量应力为 查参考文献【2】P362表15-1知 故强度满足要求。 8、轴承寿命校核 1. I轴上的轴承寿命计算 由表8-28查6015轴承的基本额定动载荷C=40200N，C0=33200N。 因轴承不受轴向力，如图所示：有 P1= P2= 因P1P2 故只须校核轴承1,P=P1. 轴承在不超过35度环境工作，由参考文献【2】P3