一级涡轮蜗杆减速器设计说明书

设计计算及说明 结果 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用材料 45钢，调质处理。轴径可按下式求得，有表取A= 106 则 d≥45.30mm p3.90 ?106?3?45.30mm d≥A3n50 考虑有键槽，将直径增大5%，则：d=45.30×(1+5%)mm=47.56mm 轴伸安装联轴器，考虑补偿轴的可能位移，选用弹性元件的联轴器，由转 速和转矩得 Tc=KT2=1.5×744900=1117350N?mm 查表GB/T 5014-2003弹性柱销联轴器选用 LX4，标准孔径d=55mm，即 轴伸直径为38mm ,半联轴器的长度L=84mm。 初选圆锥滚子轴承30213（GB/T 297-1994） 各段轴的长度及直径： d1?55mml1?82mmd2?60mml2?45mmd3?65mml3?60.5mmd4?70mml4?73mmd6?75mml6?24.5mmd6?65mml6?24.5mm 4.2.2轴的校核计算 l1?98.5mm l2?84.5mm l3?84.5mm 求轴上的载荷 设计计算及说明 水平：结果 FNH1??Ft2l3=-2328N l3?l2FNH1 ??2328N FNH2??Ft2?FNH1??2328N垂直： FNH2 ??2328NFNV1 ??2127N FNV2 ?433N MH??196816N?mm MV1?179731.5N?mm FNV1??Fr2l3?Fa2d2/2=-2127N l3?l2 FNV2??Fr2-FNV1?433N 水平弯矩：MH?FNH2?l3??196716N?mm 垂直弯矩：MV1?FV1?l2=-179731.5N?mmMV2?FV2?l3=36588.5N?mmMV2?36588.5N?mm 总弯矩:2M1? M2? MHV1? 266459.4N?mm M2? M? M2H2V2? 200089.7N?mmM1?266459.4N?mm 从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图可以看出危险截面.现将计算出危险截面处的力矩值列于下表 载 荷 支反力F 水平面H 垂直面V M2?200089.7N?mm FNH1 ??2328N FNH2 ??2328NFNV1 ??2127N FNV2 ?433N MV1?179731.5N?mmMV2?36588.5N?mm 弯矩M MH??196816N?mm 总弯矩 扭矩T 2M1? M2? M?266459.4 N?mmH2V122M2? M2? M?200089.7 N?mm H2V22T1=744900N·mm （1）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强根据式15-5及上表中的数值,并取α=0.6，轴的计算应力 . 设计计算及说明 σ=[M+(αT)]/W=15.2mpa 前面以选定轴的材料为45钢,调质处理,由表15-1查得???1??60MPa.σ≤[σ-1]，故安全 ∴此轴强度足够 221/2结果 σ=15.2mpa 安全 σp=6.87Mpa 强度足够 σp=50.67Mpa 强度足够 σp=72.23Mpa 强度足够 Lh?=146000h 5键联接的选择及校核计算 1) 联接轴与联轴器的键 联轴器键联接选用A型普通平键b×h= 14×9（GB/T1096-2003） 长 70 mm，挤压应力为： σp=4T1/d1hl=4×54090/50×9×70=6.87Mpa<[σp](110Mpa)强度足够 2）蜗轮处键联接选A型普通平键b×h= 20×12（GB/T1096-2003） 长 70 mm挤压应力为： σp=4T2/d4hl=4×744900/70×12×70=50.67Mpa<[σp](110Mpa)强度足够 3）联轴器处键联接选用型普通平键b×h= 16×10（GB/T1096-2003） 长 75 mm挤压应力为： σp=4T2/d1hl=4×744900/55×10×75=72.23Mpa<[σp](110Mpa)强度足够 6滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命：Lh?=8×365×5=146000小时。 6.1计算输入轴轴承 初选圆锥滚子轴承30212（GB/T 297-1994）查轴承手册可知其基本 额定动载荷Cr=102000N基本额定静载荷Cor=130000N。内径d=60mm 外径D=110mm 厚度B=22mm e=0.4 Y=1.5 （1）当量动载荷 轴承1的总支撑反力： 22 R1? FNH1? FNV1?1525N R1?1525N 轴承2的总支撑反力： 22? F?751N R2? FNH2NV2R2?751N 轴承1、2的内部轴向力分别为: R1?508N2Y RS2?2?250N2YS1?S1?508N S1?250N 外部轴向力A= 4656N S2?A?4906N>S1 设计计算及说明 则两轴承的轴向力分别为: 结果 Fa1?4906N Fa1?S2?A?4906NFa2?S2?250NFa2?250N 因Fa1/R1= 3.22＞e ，故 X= 0.4 Y= 1.5 P1?7969N P1?X1R1?YFa1?7969N 因Fa2/R2= 0.333＞e ，故 X= 1 Y= 0 P2?X2R2?YFa2?751N P2?751N （2）轴承寿命 因P1?P2，故只需校核轴承1。轴承在100℃ Lh=20850h 以下工作，查表得 1 1.2 fr=1 fp=1.2 轴承寿命足够 ? 36??10frCr106?1?102000? Lh???????20850h?14600h ??60n?fp?1?60?970?1.2?7969? 因为Lh?S1