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少齿差行星减速器轴设计计算及相关零件选用计算案例

1.1输入轴的具体参数计算

为保证传动时轴的强度，先根据轴传递的功率及转速计算出轴所需的最小直径，通过对相关文献的查阅，选取轴的材料为45号钢。

(5-1)

式中，P-所选电机输出的额定功率，kWn-输入轴的转速，r/min

现将输入轴分为5个轴段：

轴段1与大带轮连接，其中大带轮的孔径为40mm、宽度为50mm,键的参数为：12mm*8mm,因此，轴段1的长度为52mm,直径为40mm,键的长度选为28mm,现对A型平键的强度进行校核。

经带轮传递到输入轴的扭矩大约为：

(5-2)

轴段2通过轴承与机架配合，考虑到还有密封装置的安装，将轴段2的直径确定为50mm,长度为60mm。

轴段3仅起到定位作用，因此，将其直径确定为70mm,长度为10mm。

轴段4需要与偏心套配合，其中偏心套的直径为40mm、宽度为44则

轴段3的直径为40mm,长度为50mm。由于与轴端1的直径相同，则传动键的型号仍为12mm*8mm,键的长度选为40mm,现对A型平键的强度进行校核。

轴段5的长度、直径通过后续整体长度和输出轴的直径确定。暂时将其直径

确定为30mm,长度为20mm。轴的具体参数如图5-1所示：

35in

35in

5ians

O005128mRa6.3

Ro0.8

Ra08

28

警

能

A-A

.12

Ro32

Ro125

ARa00.05

Ro6.3128m

B-B

事

5

20

B

B

图5-1输入轴零件图及三维结构

1.2输出轴的具体参数计算

同样，先根据输出轴传递的功率和转速计算出输出轴的最小直径，通过查阅文献，确定输出轴的材料同为45号钢。

(5-4)

式中，P-所选电机输出的额定功率，kWn-输出轴的转速，r/min

按照上述的方法，将输出轴分为6个轴段：

轴段1需要与销轴配合，根据销轴分布圆半径为140mm,销轴直径为12mm,

长度为65mm,销轴数量为8个，可以大致确定轴段1的外径为160mm,长度为22mm,但由于输入轴的轴段5需要与输出轴配合，则会有一孔径为55mm,内

部呈圆锥状的孔。

轴段2通过轴承与机架连接，先暂定深沟球轴承宽度24mm,内径为90mm,外径为140mm,轴承型号为深沟球轴承6018。因此轴段2长度设定为26mm,直径为90mm。

轴段3起到定位作用，将其直径设定为80mm,长度为10mm。

轴段4通过轴承与机架连接，先暂定深沟球轴承宽度20mm,内径为75mm,外径为115mm,轴承型号为深沟球轴承6015。因此轴段4的长度为20mm,直径为75mm。

轴段5与密封圈配合，将其长度确定为20mm,直径为60mm。

轴段6为输出段，选定直径为50mm,长度为70mm。

轴的具体参数如图5-2所示：

yRa325

y

Ra32

5

C9

O0015A-8

◎0015A-B

Ro08

0.05A-B

0.08

5

要

50

es2

A

135

91004A-8

70

24

40

Ro12.5

Ro6.3

005C

O001

第3

学

2

其

20

24

34

10

0

图5-2输出轴零件图及三维结构

1.3相关零件材料选择

查阅相关文献后，选定相关零件的材料以及部分零件的加工精度等，所选择材料及热处理方式如表5-1所示：

表5-1零件材料及热处理方式

零件名称

材料

热处理

硬度

外齿轮

40Cr

调质处理

255-285HBW

内齿轮

40Cr

调质处理

255-285HBW

销轴

45

表面淬火

45-50HRC

销轴套

GCr15

淬火

56-62HRC

输入轴

45

调质处理

255-285HBW

输出轴

45

调质处理

255-285HBW

箱体

HT200

输入轴上的具体轴承选择为：轴段2与机架配合的轴承，由于其内径为50mm,且轴不受轴向力，可以选择深沟球轴承，具体型号为：深沟球轴承6210,轴段5与输出轴配合的轴承，内径为30mm,具体型号为：深沟球轴承16006。

输出轴上的具体轴承选择为：轴段4通过轴承与机架连接，内径为75mm,型号为深沟球轴承6015,轴段2通过轴承与机架连接，内径为90mm,轴承型号为深沟球轴承16018。

将整个减速器中所选取的轴承整理如表5-2所示：

表5-2选取轴承的具体尺寸

轴承型号

内径/mm

外径/mm

宽度/mm

装配位置

深沟球轴承6210

50

90

20