表9 低速轴的设计计算
计算及说明 计算结果 1.已知条件：低速轴传递的功率P3= kw，转速n3= r/min,齿轮4分度圆直径d4= mm,齿轮宽度b4= mm 2.选择轴的材料：因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特45钢，调质处殊要求，故查《减速器设计实例精解》表8—26选用常用的材料理 45钢，调质处理 1. 初算轴径：查《减速器设计实例精解》表9—8得C=105— —135，考虑轴端只承受转矩，故取小值C=106，则 dmin?C3P3? n3 dmin=44.75mm d1>46.09-46.98mm 轴与联轴器连接，有一个键槽，轴径应增大3％—5％，轴端最细处直径d1> 2. 结构设计：轴的结构构想如图11-12所示 （1）轴承部件的结构设计：该减速器发热小，轴不长，故 轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序，从最小轴径处开始设计 （2）联轴器及轴段?：轴段?上安装联轴器，此段应与联轴器的选择同步进行
为补偿联轴器的安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器。 查表8-37，取KA=1.5,则计算转矩 Te=KA*T3= 由《减速器设计实例精解》表8-38查的GB/T5014-2003中的LX3型联轴器符合要求：公称转矩为1250N*mm，许用转矩4750r/min，轴孔范围为30-48mm。考虑d>46.98mm,取联轴器毂孔直径为48mm,轴孔长度84mm,J型轴孔，A型键，联轴器主动端代号为LX3 48*84GB/T5014-2003，相应的轴段?的直径d1=48mm,起长度略小于毂孔宽度，取L1=82mm (3)密封圈与轴段?：在确定轴段?的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定及轴承盖密封圈的尺寸。联轴器的轴肩定位，轴肩高度h=(0.07-0.1)d1=(0.07-0.1)*48mm=2.36-4.8mm.轴段?的轴径d2=d1+2*h=52.72-57.8mm,最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度小于3m/s,可选用毡圈油封，查《减速器设计实例精解》表8-27，选毡圈55 JB/ZQ4606-1997,则d2=55mm (4)轴承与轴段?及轴段⑥的设计：轴段?和⑥上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。考虑齿轮有轴向力存在，选用角接触球轴承。现暂取轴承为7212C，由《减速器设计实例精解》表11-9得轴承内径d=60mm,外径D=110mm，宽度B=22mm，内圈定位轴肩直径da=69mm,外圈定位直径Da=101mm，轴上定位端面圆角半径最大为ra=1.5mm,对轴的 d1=48mm L1=82mm d2=55mm
力作用点与外圈大端面的距离a3=22.4mm,d3=60mm。轴承采 用脂润滑，需要挡油环，挡油环宽度初定为B1，故L3=B+B1= （22+15）mm=37mm 通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，故d6=60mm d3=60mm L3=37mm (5)齿轮与轴段⑤：该轴段上安装齿轮4，为便于齿轮的安装，d5d6=60mm 应略大于d6，可初定d5=62mm,齿轮4轮毂的宽度范围为 （1.2-1.5）*d5=74.4-93mm，小于齿轮宽度b4=98mm,取其d5=62mm 轮毂宽度等于齿轮宽度，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固 定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段⑤的长度应比轮毂略 短，故取L5=96mm (6)轴段④:该轴段为齿轮提供定位和固定作用，定位轴肩的高度L5=96mm 为h=(0.07-0.1)d5=4.34-6.2mm,取h=5mm，则d4=72mm, 齿轮左端面距箱体内壁距离为Δ4=Δ1+（b3-b4） /2=10mm+(105-98)/2mm=13.5mm，轴段④的长度L4=BX-d4=72mm Δ4-Δ-B1=（206-13.5-98+12-15）mm=91.5mm (7)轴段?与轴段⑥的长度：轴段?的长度除与轴上的零件有关L4=91.5mm 外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。轴承端盖连接螺栓 为螺栓GB/T5781 M8*25，其安装圆周大于联轴器轮毂外径， 轮毂外径不与端盖螺栓的拆装空间干涉，故取联轴器轮毂端面与 端盖外端面的距离为K2=10mm则有 L2=L+Δt+Bd+K2-B-Δ=(58+2+10+10-23-12)mm=46mm
则轴段⑥的长度 L6=B+Δ+L2=46mm ΔL6=49.5mm 4+2mm=22mm+12mm+13.5mm+2mm=49.5mm (8)轴上力作用点的间距：轴承反力的作用点与轴承外圈大端面的 距离a3=22.4mm,则由图11-12可得轴的支点及受力点间的距 离为 l1=L6+L5-b4/2-a3=49.5mm+96mm-98/2mm-22.4mm=74.1mm l2=L3+L4+b4/2-a3=37mm+91.5mm+98/2mm-22.4mm=155.1mm l3=a3+L2+84/2=22.4mm+46mm+42mm=110.4mm 5.键连接：联轴器与轴段?及齿轮4与轴段⑤间均采用A型普通平键连接，查《减速器设计实例精解》表8-31得其型号分别为键14*80 GB/T1096-1990和键18*18GB/T1096-1990 l1=74.1mm l2=155.1mm l3=110.4mm
（机械制造行业）机械设计课程设计卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速 - 图文
