差不大，所以剖面C 为危险截面。 已知MeC2= 75.94Nm ,由课本 表13-1有: ［σ-1］=60Mpa 则： ［σ-1］=60Mpa σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)=75.94?1000/(0.1?483)=6.87 <［σ-1］ MD= 36.6Nm 2○右起第一段D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危1右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相○险截面： 22MD?（αT）?（0.6×=36.6Nm 61） σe= MD/W= MD/(0.1·D13)=36.6?1000/(0.1?303)=13.56Nm <［σ-1］ 所以确定的尺寸是安全的 。 受力图如下：
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输出轴的设计计算: (1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1，5—滚动轴承 2—轴 3—齿轮 4—套筒 6—密封盖 7—键 8—轴承端盖 9—轴端挡圈 10—半联轴器 (2)按扭转强度估算轴的直径 选用45#调质，硬度217~255HBS 轴的输入功率为PⅡ=4.22KW 转速为nⅡ=114.29r/min 根据P20513-2）式，并查表13-2取c=115 4.22P3d≥C·=38.29mm ?115?3 114.29nⅠ (3)确定轴各段直径和长度 D1=Φ45mm 1从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则○ 轴应该增加5%，取Φ45mm，根据计算转矩TC=KA×TⅡ=1.3× 356.13=462.97查标准GB/T 5014—2003， 选用LXZ2型 柱销L1=82mm 联轴器，半联轴器长度为L1?84mm ,轴段长L1=L1=82mm 2右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段的直径取Φ○ 52mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取 端盖的外端面与半联轴器左端面的距离为30mm，故取该段长为D2=Φ52mm L2=74mm L2= 54mm 3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承○D3=Φ55mm 有径向力，而轴向力为零，选用6211 型轴承，其尺寸为d×DL3= 36mm
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×B=55×100×21，那么该段的直径为Φ55mm ，长度为L3=36mm 4○右起第四段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直D4=Φ60mm 径要增加5%，大齿轮的分度圆直径为270mm ，则第四段的直径L4=58mm 取Φ60mm ,齿轮宽为b=60mm，为了保证定位的可靠性，取轴段 长度为L4=58mm 5○右起第五段，考虑齿轮的轴向定位,定位轴肩，取轴肩的D5=Φ66mm 直径为D5=Φ66mm,长度取L5=10mm L5=10mm 6右起第六段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D6=Φ○D6=Φ55mm 55mm ，长度L6=21mm L6=21mm (4)求齿轮上作用力的大小、方向 Ft=3762.96Nm 1 ○大齿轮分度圆直径：d1=270mm 2作用在齿轮上的转矩为：T1 =5.08×105N·mm ○Fr= 1369.61Nm 3求圆周力：Ft ○ 5Ft=2T2/d2=2×5.08×10/270=3762.96N RA=RB =1881.48 N 4 ○求径向力Fr Fr=Ft·tanα=3762.96×tan200=1369.61N RA’=RB’ =684.81 N （5）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装 位置，建立力学模型。 MC=116.65 Nm 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =1881.48 N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0 那么RA’=RB’ = Fr×62/124= 684.81 N MC1’= MC2’ （6）画弯矩图 =41.09 Nm 右起第四段剖面C处的弯矩： 水平面的弯矩：MC= RA×62= 116.65 Nm 垂直面的弯矩：MC1’= MC2’==RA’×62=41.09 Nm 合成 弯矩： MC1=MC2 =123.68Nm 22 MC1?MC2?MC?MC1?116.652?41.092=123.68Nm （7）画转矩图： T= Ft×d2/2=508.0 Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，α=0.6 可得右起第四段剖面C处的当量弯矩： T=508.0 Nm MeC2?MC22?(αT)2?123.682?(0.6?508)2=328.94N m （9）判断危险截面并验算强度 α=0.6
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段相差不大，所以剖面C 为危险截面。 已知MeC2=328.94Nm,由课本 表 13-1 ［σ-1］=60Mpa 则： MeC2=328.94Nm σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)= 328.94?1000/(0.1?603)?15.23 <［σ-1］ 2○右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为σ-1］=60Mpa 危险截面： 2MD?（αT）?0.6?508.0?304.8Nm 3σe= MD/W= MD/(0.1·D1) MD=304.8Nm 3=304.8×1000/(0.1×45)=33.45 Nm<［σ-1］ 所以确定的尺寸是安全的 。 以上计算所需的图如下： 1右起第四段剖面C 处当量弯矩最大，而其直径与相邻○
绘制轴的工艺图（见图纸）
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八．箱体结构设计: (1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。 (2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。 (3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。 (4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。 (5)启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。 (6)定位销 为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。 (7)调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。 (8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。 (9)密封装置 在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。 箱体结构尺寸选择如下表： 名称 符号 尺寸（mm） 机座壁厚 δ 8 机盖壁厚 δ1 8 机座凸缘厚度 b 12 机盖凸缘厚度 b 1 12 机座底凸缘厚度 b 2 20 地脚螺钉直径 df 20 地脚螺钉数目 n 4 轴承旁联结螺栓直径 d1 16 机盖与机座联接螺栓直径 d2 12 联轴器螺栓d2的间距 l 160 轴承端盖螺钉直径 d3 10 窥视孔盖螺钉直径 d4 8 定位销直径 d 8 df，d1, d2至外机壁距离 C1 26, 22, 18
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机械设计课程设计：一级圆柱齿轮减速器（终极版） - 图文
