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1、六、轴的设计计算输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，选用45#调质，并经调质处理，硬度217-255HBS,抗拉强度ob=590Mpa,弯曲疲劳强度o-1=255Mpao[o-1]=60Mpa根据课本P265(14-2)式，d>c(p/n)1/3C——以材料及受载情况有关的系数，根据课本P265,查表14-1,取c=102.72-118P——高速轴的输入功率n——高速轴的转速d>c(pH/nE)1/3=(102.72-118)(2.092/427)1/3mm=18-20mm考虑有键槽，将直径增大5%,则d=(18-20)x(1+5%
2、)mm=(18.9-21)・■•选d=20mm2、轴的结构设计(1)轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左而由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过盈配合固定。(2)确定轴各段直径和长度工段：d1=d=20mm长度取L1=55mmII段:d2=d1+2hTh=2c查表得c=1.5mmd2=d1+2h=20+2x2x1.5=26mm/.d2=26mm初选用6206型深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内肇应有
3、一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：L2=(2+20+16+55)=93mmIII段直径d3=d2+2h=32mmL3=L1-L=55-2=53mmIV段直径d4=d3+2h=32+2x3=38mm长度与右面的套筒相同，即L4=20mm但此段左而的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：(26+3x2)=32mm因此将IV段设计成阶梯形，左段直径为32mmV段直径d5=30mm.长度L5=15mm由
4、上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=108mm(1)按弯矩复合强度计算①求分度圆直径：已知d1=mz1=50mm②求转矩：已知T1=48700N*mm③求圆周力：Ft根据课本P184(10-15)式得Ft=2T1/d1=2x48700/50=1948N④求径向力Fr根据课本P184(10-15)式得Fr=Ft*tana=1948xtan200=709N⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=55mm(1)绘制轴受力简图(如图a)(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力：FAY=FBY=Fr/2=354.5NFAZ=FBZ=Ft/2=974N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截而C在垂直面弯矩
5、为MC1=FAyL/2=354.5x54=19143N*mm(3)绘制水平而弯矩图(如图c)截面C在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=974x54=52596N*mm(4)绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2=(191432+525962)1/2=55971N*mm(5)绘制扭矩图(如图e)转矩：T=9.55x(P/n2)x106=48700N*mm(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取otT,截而C处的当量弯矩Mec=[MC2+(aT)2]1/2=[559712+(1x48700)2]1/2=74191N*mm(7)校核危险截而C的
6、强度由式oe=Mec/0.1d33得oe=Mec/0.1d33=74191/0.1x323=22.6MPa<[c-1]=60MPa・••该轴强度足够。图a2)输出轴的设计计算由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#调质，并经调质处理,召更度217-255HBS,抗拉强度cb=590Mpa,弯曲疲劳强度a-1=255Mpao[n-1]=60Mpa1、按扭矩初算轴径根据课本P265(14-2)式，d>c(p/n)1/3C——以材料及受载情况有关的系数，根据课本P265,查表14-1,取c=102.72-118d>c(pDI/nni)1/3=(102.72-118)(2.0
7、1/106.82)1/3mm=28.5~31mm考虑有键槽，将直径增大5%,则d=(28.5-31)x(1+5%)mm=(30-33)由设计手册取标准值d1=30(1)轴的零件定位，固定和装配单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左而用轴肩定位,右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮
