机械设计之草图设计编 二

机械设计之草图设计编二第1页/共53页第2页/共53页第3页/共53页第4页/共53页㈠轴的校核计算

已知P2=10kW；n2=202r/min；大齿轮分度圆直径d2=356mm；T2=472.77Nm试对斜齿轮传动输出轴进行强度校核。

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1.齿面法向载荷Fn斜齿轮所受的齿面法向载荷Fn在节点处可分解为三个力：⑴圆周力Ft2

Ft2=2T2/d2N

=2×47277N•mm÷

356mm

=2656N第7页/共53页⑵径向力Fr2

Fr2=(Ft2/cosβ)×tgαn

αn-节点处法面压力角，对于标准齿轮，αn

=20°

Fr2=（2656/0.98）

×0.364=985N⑶轴向力Fa2

Fa2=Ft2tgβ=2656×tg11.8°=522N第8页/共53页

2.确定Ⅱ轴跨距L

为两轴承中心的间距，L=141mm

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3.校核轴的强度由于斜齿轮传动受有三个力：圆周力Ft2；径向力Fr2；轴向力Fa2。因三力不在同一平面内应将三个力分解到水平面和垂直面内分别求出各点支反力，再求弯距。第10页/共53页⑴水平面的受力与弯矩①水平面受力分析简图如（b）

作用力为圆周力Ft2②支反力RHA=RHB=Ft2/2=1328N③最大弯矩：在中点

MHC=RHA×L/2=1328×0.141/2=93.62Nm。④弯矩图（图C）第11页/共53页⑵垂直面的受力与弯矩①水平面受力分析简图（d），作用力为径向力Fr2，轴向力Fa2，均可使轴产生弯矩。②支反力RVA=-166.48N；

RVB=1151.48N。③截面C左侧弯矩

MVC1=RVA×L/2=-11.74Nm；截面C右侧弯矩

MVC2=RVB×L/2=81.18Nm④弯矩图（图e）第12页/共53页Mc2=Mc1=

（右）（左）⑶合成弯矩

（图f)M第13页/共53页⑷扭矩图

(图g)已知：T=472.77Nm

第14页/共53页Mecα=0.6⑸当量弯矩Mc(图h)=第15页/共53页

4.计算危险断面C处的轴径

因轴上有键槽，还应将轴径加大5%，计算结果为40.24mm,此尺寸小于结构图中初定的尺寸60mm，故满足强度要求。注意：轴的尺寸应按设计手册P89表9.4选取。

d第16页/共53页㈡减速器机体的结构设计草图设计第2～3阶段设计任务：●完成减速器机体的结构设计●完成减速器机体上附属零件设计

1.轴承座设计

⑴轴承座厚度δ

δ=2.5d3

D2=D1+5d3

d3=

0.4～0.5df

df=0.036a+12第17页/共53页⑵轴承座高度h

（P47）第18页/共53页2.机体的结构设计⑴中心高H第19页/共53页⑵最低液面与最高液面高度第20页/共53页

⑶机盖大齿轮一端的外廓半径的确定

ρ=Ra2+Δ1+δ1Δ1＞1.2δδ1=0.02a+1≥8第21页/共53页

⑷机盖小齿轮一端的外廓半径的确定

以01位中心，以任意弧长R为半径画圆弧，此圆弧略能把小齿轮轴承旁的凸台包围，使结构较简单。第22页/共53页

⑸机盖与机座的连接凸缘确定第23页/共53页C1、C2按d2选取第24页/共53页⑹回油沟的布置:P48

第25页/共53页第26页/共53页

⑺机座底凸缘设计和地脚螺钉空的布置：P50第27页/共53页

⑻机座轴承座旁边凸台在俯视图的投影关系

P47图4.45第28页/共53页第29页/共53页第30页/共53页第31页/共53页P57：图4.66一级圆柱齿轮减速器装配草图第32页/共53页P204一级圆柱齿轮减速器第33页/共53页

㈢减速器机体上附属零件设计

1.齿轮

⑴尺寸较小的齿轮

可与轴连成一体，成为齿轮轴，如P40图4.32(a)所示。

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⑵直径较大的齿轮

当齿根圆直径df大于轴径d，并且x≥2.5mn时(mn为模数)，齿轮可与轴分开制造。第35页/共53页2.挡油板设计:P239

第36页/共53页3.轴承端盖设计:P238图22,P164

第37页/共53页第38页/共53页4.窥视孔和窥视孔盖设计:

P166表14.7，P53图4.58第39页/共53页第40页/共53页第41页/共53页

5.放油孔及放油螺塞：

P53图4.60具体尺寸：P171表14.14第42页/共53页6.油面指示器：P54

图4.61具体尺寸：P170表14.13第43页/共53页

7.通气器⑴清洁环境按P167表14.8选简单的通气螺塞。第44页/共53页

⑵多尘环境按P168表14.9选带有过滤网式的通气螺塞。第45页/共53页8.吊环螺钉、吊耳及钓钩：P55图4.62第46页/共53页第47页/共53页9.定位销：P56

图4.64锥度1：50；具体尺寸：

P142

表11.30第48页/共53页

10.启