当前位置:首页 > 一级蜗轮蜗杆减速器机械设计课程设计模板
的齿厚公差为?s1 =71μm, 蜗轮的齿厚公差为?s2 =130μm;蜗杆的齿面和顶圆的表面粗糙度均为1.6μm, 蜗轮的齿面和顶圆的表面粗糙度为1.6μm和3.2μm。 8.热平衡核算 1.751.75a180???? 初步估计散热面积:S?0.33???0.33???0.92 ?100??100? 取ta(周围空气的温度)为20?c。 ?d?(8.15~17.45)w/(m2??c),?取17w/(m2??c)ta= 20?c 1000p(1??)1000?4.3366?(1?0.824)t(油的工作温度)?ta??20? ?dS17?0.92?68.8c?85?c?S?0.92合格。 t= 68.8c S?0.92 七、轴的设计计算 ? 输入轴的设计计算 d=30mm 1、按扭矩初算轴径 选用45调质,硬度217~255HBS 根据教材P370(15-2)式,并查表15-3,取A0=115 1/3d≥115 (5.9/1500)mm=18.1mm 考虑有键槽,将直径增大5%,则:d=18.1×(1+5%)mm=19.1mm d1=30mm ∴选d=30mm 2、轴的结构设计 d2=35mm (1)轴上零件的定位,固定和装配 d3=40mm 单级减速器中可将蜗杆蜗齿部分安排在箱体中央,相对两轴承d4=50mm 对称布置,两轴承分别以轴肩和轴承盖定位。 d5=80mm (2)确定轴各段直径和长度 d6=50mm I段:直径d1=30mm 长度取L1=60mm d7=40mm II段:由教材P364得:h=0.08 d1=0. 08×30=2.4mm 直径d2=d1+2h=30+2×2.4=35mm,长度取L2=50 mm III段:直径d3= 40mm 初选用7008C型角接触球轴承,其内径为40mm,宽度为15mm, 并且采用套筒定位;故III段长:L3=40mm 由教材P364得:h=0.08 d3=0.08×50=4mm d4=d3+2h=40+2×4=50mm长度取L4=90mm Ⅴ段:直径d5=80mm 长度L5=120mm Ⅵ段:直径d6= d4=50mm 长度L6=90mm Ⅶ段:直径d7=d3=40mm 长度L7=L3=40mm 初选用7008C型角接触球轴承,其内径为40mm,宽度为15mm。 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=490mm (3)按弯矩复合强度计算 ①求小齿轮分度圆直径:已知d1=80mm=0.08m ②求转矩:已知T2=91.7N·m、T1=54.8N·m ③求圆周力:Ft 根据教材P198(10-3)式得:Ft1=2T1/d1=2X54.8/80X10?3=1370N Ft2=2T2/d2=590N ④求径向力Fr 根据教材P198(10-3)式得: FAY=107.35N FAZ=685N ⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=182.5mm ? 绘制轴的受力简图 MC1=19.6N·m ? 绘制垂直面弯矩图 轴承支反力: FAY=FBY=Fr1/2=107.35N FAZ=FBZ=Ft1/2=685N 由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为: MC1=FAyL/2=19.6N·m ? 绘制水平面弯矩图 图7-1 截面C在水平面上弯矩为: MC2=FAZL/2=685×182.5×10?3=125N·m ? 绘制合弯矩图 MC=(MC12+MC22)1/2=(19.62+1252)1/2=126.5N·m ? 绘制扭矩图 转矩:T= TI=54.8N·m ? 校核危险截面C的强度 ??30.5??a Fr=Ft2·tanα=590×tan20=214.7N 0ca????1?经判断轴 W 所受扭转切应力为脉动循环应力,取α=0.6, 222?c2??????126?500???0.6?20000??ca???30.5??a 3W0.1?80? ∵由教材P373式(15-5)?ca??c?????22前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表15-1查得 ???1??60??a,因此?ca??1?,故安全。 ∴该轴强度足够。 ? 输出轴的设计计算 d=58mm 1、按扭矩初算轴径 选用45#调质钢,硬度(217~255HBS) 根据教材P370页式(15-2),表(15-3)取A0=115 1/31/3d≥A0(P2/n2)=115(5.31/553)=24.4mm 取d=58mm 2、轴的结构设计 (1)轴上的零件定位,固定和装配 单级减速器中,可以将蜗轮安排在箱体中央,相对两轴承对称 分布,蜗轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用d1=58mm 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,轴呈阶梯状,左轴承从左面装入,蜗轮套筒,d2=66mm 右轴承和链轮依次从右面装入。 (2)确定轴的各段直径和长度 d3=70mm I段:直径d1=58mm 长度取L1=80mm II段:由教材P364得:h=0.08 d1=0.09×58=5.22mm d4=110mm 直径d2=d1+2h=58+2×5.22≈66mm,长度取L2=50 mm III段:直径d3=70mm d5=70mm 由GB/T297-1994初选用7014C型圆锥滚子轴承,其内径为 70mm,宽度为20mm。故III段长:L3=40mm Ⅳ段:直径d4=82mm 由教材P364得:h=0.08 d3=0.08×82=6.56mm d4=d3+2h=70+2×6.682=82mm长度取L4=110mm Ⅴ段:直径d5=d3=70mm L5=40mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=150mm Ft2=590 N (3)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d2=82mm Fr=1370N ②求转矩:已知T2= TII=91.7N·m FAY=107.35N ③求圆周力Ft:根据教材P198(10-3)式得 FAX=295N Ft2=2T2/d2=590 N ④求径向力Fr:根据教材P198(10-3)式得 Fr=Ft2·tanα=3586.4×tan200=1370N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=75mm ? 求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ MC1=8N·m FAY=FBY=Fr/2=107.35N FAX=FBX=Ft2/2=295N MC2=22.125N·m
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