二级减速器 课程设计 轴的设计

轴的设计

图1传动系统的总轮廓图

一、轴的材料选择及最小直径估算

根据工作条件，小齿轮的直径较小（选用45钢，正火，硬度HB=

。

），采用齿轮轴结构，按扭转强度法进行最小直径估算，即

直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。

值由表26—3确定：

1、高速轴最小直径的确定

=112

初算轴径，若最小由轴器，设有一个键槽。则

，因高速轴最小直径处安装联

，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取

，

为电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：

，综合考虑各因素，取

2、中间轴最小直径的确定

。

，

，因中间轴最小直径处安装滚动轴承，取为标准值

3、低速轴最小直径的确定

。

，因低速轴最小直径处安装联轴器，设有一键槽，则见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值

，参

。

二、轴的结构设计

1、高速轴的结构设计

图2 （1）、各轴段的直径的确定

：最小直径，安装联轴器

：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封），：滚动轴承处轴段，：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段

，滚动轴承选取30208。 （2）、各轴段长度的确定

：由联轴器长度查表6-96得，

，取

：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定

：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度

2、中间轴的结构设计

确定 ，取

图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，：低速级小齿轮轴段

，滚动轴承选30206 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度：轴环宽度

确定

确定

：由高速级大齿轮的毂孔宽度 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定

3、低速轴的结构设计

图4 （1）、各轴段的直径的确定 ：滚动轴承处轴段 ：低速级大齿轮轴段

，滚动轴承选取30210

：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：过渡轴段，考虑挡油盘的轴向定位 ：滚动轴承处轴段

：密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，以及密封圈的标准（采用毡圈密封）

：最小直径，安装联轴器的外伸轴段 （2）、各轴段长度的确定

：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由低速级大齿轮的毂孔宽：轴环宽度

确定

：由装配关系、箱体结构确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定

：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由联轴器的毂孔宽

确定

轴的校核

一、校核高速轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点，轴上安装的30208轴承，从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为

，支点跨距速级小齿轮作用点到右支点

，

距B

，高

的距离为A

为

图5

2、计算轴上的作用力

如图4—1，求

：

；

3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图 （1）、垂直面

图6

；

图7 （2）、水平面

图8

； ；

；

图9 （3）、求支反力，作轴的合成弯矩图、转矩图

图10

1轴的弯矩图

图11

1轴的转矩图

（4）、按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最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度，因为是单向回转轴，所以扭转应力视为脉动循环应力，折算系数

。

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得因此

，严重富裕。

，

二、校核中间轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

轴上安装30206轴承，它的负荷作用中心到轴承外端面距离为

，跨距

，高速级大齿轮的力作用点C到左支点A的距离

，低速级小齿轮的力作用点D到右支点B的距离用点之间的距离轴的受力简图为：

。

。两齿轮力作

图12

2、计算轴上作用力

齿轮2：

;

齿轮3：；

3、计算支反力

（1）、垂直面支反力

图13 由

，得

由，得

由轴上合力校核：

，计算无误

（2）、水平面支反力

图14 由

，得

由，得

由轴上合力校核： ，计算无误

（3）、总支反力为

（4）、绘制转矩、弯矩图

a、垂直面内弯矩图 C处弯矩

D处弯矩

图15

b、水平面内弯矩图 C处弯矩

D处弯矩

图16 c、合成弯矩图

图17 d、转矩图

图18 （5）、弯扭合成校核

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即截面D）的强度。去折算系数为

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得。

，因此

三、校核低速轴

1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定

齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点，轴上安装的30210轴承，从表12—6可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为

，支点跨距

，低速级大齿轮作用点到右支点B的距离为A为

，距

图19

2、计算轴上的作用力

如图4—15，求

： ；

3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图 （1）、垂直面

图20

；

图21 （2）、水平面

图22

； ；

；

图23 （3）、求支反力，作轴的合成弯矩图、转矩图

图24

图25 （4）、按弯扭合成应力校核轴的强度

校核危险截面C的强度，因为是单向回转轴，所以扭转应力视为脉动循环应力，折算系数

。

已选定轴的材料为45钢正火处理，由表26-4查得因此

，强度足够。

，

则传动系统轮廓图为

图26

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