减速器轴的设计计算

1、1、轴的机构设计（1）轴的设计计算轴的直径的确定（I 轴）按扭转强度条件计算：dY其中：首选 45 号钢进行设计，查表 A=120,P=10.56,n=486.7r/min 于是 di33,47取 d1=34m作用在齿轮上的力Ft=2T1=2207,23d177.33103（其中：为I轴受到的转矩，d1为齿轮 1 的直径）tanan3KIFr=Ftn=210Ncos:（其中：an为齿轮的压力角，3为螺旋角）Fa=Ft-tan3=1342N同理可求得n轴、出轴的直径和轴上齿轮的受力：n轴 d2之 42.4mm 取 d2=45mm轴上齿轮的受力：Ft=2700N、Fr=1023N、Fa=780NI

2、D轴 d3之 63.7mm 取 d3=65mm轴上齿轮的受力：Ft=8340N、Fr=3100N、Fa=1800N（2）校核轴上轴承的受力和轴承的寿命I轴1、求轴承受到的径向载荷 Fr1和 Fr2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面的两个力系，如下图所示轴的设计3=5.341066.5190.5r2H=Fr-Fr1H=2820-729=2091Fr1=Fr1V2Fr1H2=.17029002=748.6Nr2v2Fr2H2=.729220912=2276.5N2 求两轴承的计算轴向力 Fa1和 Fa2对于 70000AC 型轴承，按表 13-7 轴承的派生轴向力为d=0.68FrF；d

3、i根据图示力的分析可知道：由图（b）得d1367.5Fr66.5-Fa11.0710366.5-814L2-r1v=-=66.5190.52-=170Nr2v=Fr-Fr1v=1070-170=900NFr1H=66.5Ft=7.2910266.5190.5(5-8)di=0.68XFri=0.68X748.6=509.6Nd2=0.68XFr2=0.68X2276.5=1547.99N根据轴向力和轴承的安装方向分析可知，轴承 2 压紧:Fai=Fdi=509.6NFa2=Fa+Fd1=1323N3 求轴承的当量动载荷Fr22276.5由表 i3-5 分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向

4、载荷系数为:对与轴承 i:Xi=i;Yi=0对轴承 2:X2=i；Y2=0因轴承运转中有轻微的冲击载荷，按照表 i3-6,fp=i.0i.2Pi=fp(XiFri+YiFai)=i.iX(iX748.6+0X2362)=823.46(5-i0)P2=fp(X2Fr2+%Fa22)=i.iX(iX2276.5+0)=2504.i5(5-ii)4 计算轴承的寿命i062235007xI=i9i3ih28800h60M7202504.i5j(5-i2)寿命不能满足工作要求，所以应选择中载系列，选用型号为(5-i3)满足工作寿命的要求，所以轴承选用 7307AC 系列。(5-9)FaiFri509.6

5、748.6=0.68=eFa2_i323=0.58e60nP2Lh=i0660720332800tI288007307AC,在次进行验证:同理，根据以上方法对轴 2 和轴 3 进行轴承选择和寿命的计算，轴 2、轴 3 上的轴承和 i 轴的装置方法一样，都是正装，所以根据以上方法可求得:轴 2 选用轴承型号为：7209AQ 寿命：3 年；轴 3 选用轴承型号为：7214AQ 寿命：6 年。c 以三轴进行轴的装配方案的分析和轴的设计计算1 轴的装配设计1）拟订轴上零件的装配方案876543211、1-2 段轴用于安装轴承挡油环和固定吃的套筒。2、2-3 段用于齿轮和键的安装。3、3-4 段为固定齿

6、轮的一个台阶。4、5-6 段为装挡油环和轴承。5、6-7 段安装密封圈和端盖。6、7-8 段联轴器和键。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，并查出轴上键的标准尺寸，如下图所示:7iE寸Rg-塌r2 求轴上的载荷，并对轴进行校核。（出轴）按弯扭合成强度条件计算通过轴的设计，轴的主要尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力的作用位置均已定，轴上的载荷已可求得，因而可按弯扭合成强度对轴进行强度校核计算。1）做出轴的计算简图（即力学模型）2）作出弯矩图根据上述简图，分别按水平面和垂直面计算各力产生的弯矩，并按计算结果分别做出水平面上的弯矩 M 和垂直面上的弯矩 M/图，按照式子M=MH2MV

7、2（5-14）计算总弯矩，并作出 M 图。3）作扭矩图扭矩图如下图所示。4）校核轴的强度已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某些危险截面作弯扭合成强度校核计算，按照第三强度理论，计算应力：M2（：T）2W-卜 7(5-15)式中：6ca-轴的计算应力，单位为 Mpa;M-轴所受的弯矩，单位为 N.mm;T-轴所受的扭矩，单位为 N.mm;产 Fr2HxLi=-5480X93.5=512400N.mmv2=Fr2VXLi=-3160X93.5=275000N.mmvi=FrivXL2=787X173.5=137000N.mmFada=a-=1800X342.8X0.5=308520N.mm222=MHMV2=591200N.mm11MH2MV12=530300N.mm2）按照轴的工作条件，取 a=0.6。3）计算抗扭截面系数 W根据弯矩图可知道，危险截面在齿轮段的轴上，因此截面形状如下所示:1）确定式中的各个参数由轴承受力可知：Ft=8340NFr=3100NFa=1800NFr2V=-3160NFr1v=787NFr2H=-5480NFr1H=-2860NW-轴的抗弯截面系数，单位为T=1429.49N.m3mm根据上图分析可得：MMMMMM32二dbt(d-t)W=322d(5-16)分别带如图示所示的数据，可得: