轴系结构设计.pptx

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1、本习题课包含三部分一、单级齿轮轴系的结构设计 以单级圆柱齿轮减速器为例，手绘设计。以单级圆柱齿轮减速器为例，手绘设计。二、轴的安全系数校核 计算所设计减速器输出轴的安全系数。计算所设计减速器输出轴的安全系数。三、轴承的寿命校核 计算输出轴上支撑轴承的寿命。计算输出轴上支撑轴承的寿命。四、其它减速器轴系的结构设计要点第1页/共64页试设计低速轴设 计 题 目第2页/共64页由前面设计可知 ：（1 1）装配简图 （2 2）轴：P P2 22.22KW2.22KW，n n2 2 89.2rpm 89.2rpm（T T2 2237679Nmm237679Nmm）（3 3）齿轮：b b2 255mm d

2、55mm d2 2225.58mm 225.58mm 152132152132 （4 4）链轮宽：b b52mm52mm （5 5）链轮压轴力：Q Q3699N3699N第3页/共64页一、轴的结构设计第4页/共64页第5页/共64页 （一）选材料、轴承润滑密封方式 1 1、材料 :45 45 调质 查手册：b b 650MPa 650MPa s s360MPa360MPa 第6页/共64页 2 2、轴承润滑及密封：因为齿轮的圆周速度V VV V1 1V V2 2 1.01m/s2m/s1.01m/s 密封环内径（0 0，2 2，5 5，8 8）rcarca（定位轴肩）1.5231.52 d

3、d2 2 直径差为1 13mm 3mm（非定位轴肩）轴承内径（0 0，5 5）d d3 3d d3 345mm45mm d d3 3，l l3 3 l l3 3？（待定）1 2 3 4 5 6第12页/共64页d d3 345mm 45mm 查轴承型号62096209：B B19mm19mm，D D85mm85mm，S S10mm10mm挡油环与轴承座孔配合宽度101015mm15mm，取为12mm12mm挡油环与探出内壁1 12mm2mm，取为2mm2mm L S C1 C2 （L L2 2和 L L3 3的确定 ）B 12 a1 2 31 2 3第13页/共64页装配方便：d d4 4 d

4、 d3 3 直径差为1 13mm3mm（非定位轴肩）d d4 4，l l4 4 l l4 4：l l4 4=b=b2 2（1 13 3）54541 153mm53mmd d4 448mm48mm d d4 41 2 3 4 5 6第14页/共64页 l l5 5：l l5 5a a（1 14 4）12124 48mm8mmrcarca1.522.51.522.5d d5 5 d d4 4+5+553mm53mm d d5 5：d d5 5，l l5 5定位轴肩1 2 3 4 5 6第15页/共64页 d d6 6，l l6 6 d d6 6：d d6 6d d3 345mm45mm l l6

5、6：l l6 6B+B+（10101515）+（1 14 4）19+12+4=35mm19+12+4=35mm1 2 3 4 5 6第16页/共64页二、轴的安全系数校核第17页/共64页（三）强度校核1 1、支点、受力点确定 按比例作图、量出支点及力作用点距离：L1L177.5mm77.5mm、L2L2L3L360.5mm60.5mm第18页/共64页2 2、求受力点力，支反力第19页/共64页第20页/共64页3 3、画弯矩扭矩图水平面弯矩图：第21页/共64页垂直面弯矩图：第22页/共64页合成弯矩图、扭矩图：第23页/共64页4 4、危险剖面 应力大（弯矩M M大、有扭矩T T、轴径d

6、 d小）应力集中（过盈配合、键槽、过渡圆角）选在接近截面 A A（A A 附近）第24页/共64页5 5、校核安全系数第25页/共64页第26页/共64页第27页/共64页最后取过盈配合的应力集中系数带入安全系数计算公式：第28页/共64页三、轴承的寿命校核第29页/共64页（由上面轴的设计知）已知：n n2 289.2rpm89.2rpm R RHAHA5926N5926N，R RHBHB1432N 1432N R RVAVA R RVBVB 1054N F1054N FA A579N579N （3 3）d dA A d dB B=45mm=45mm（4 4）载荷平稳试校核轴承第30页/共6

7、4页 （一）轴承型号 d d45mm620945mm6209轴承C C31500N31500NC C0 020500N20500N3 3查手册第31页/共64页 （二）当量动负荷P P 1 1、轴承的径向反力 R R第32页/共64页2 2、当量动负荷 P P 1 1）轴承A A：R RA A第33页/共64页2 2）B B轴承（R RB B、F FA A）第34页/共64页（三）轴承的寿命3 3）第35页/共64页若选3020930209轴承（圆锥滚子轴承）C C67800N 67800N Y=1.5 e=0.4Y=1.5 e=0.410/3 （一）查手册：第36页/共64页（二）当量动负荷

8、的计算1 1、内部轴向力 （S SR/2YR/2Y）第37页/共64页2 2、轴承轴向力3 3、当量动载荷计算 1 1）轴承A A 2 2）轴承B B第38页/共64页3 3）选最大载荷（三）轴承的寿命第39页/共64页四、其它减速器轴系的结构设计第40页/共64页（一）二级圆柱齿轮减速器第41页/共64页第42页/共64页第43页/共64页第44页/共64页第45页/共64页第46页/共64页第47页/共64页此类减速器轴设计时要考虑：1 1、轴向尺寸要考虑两个齿轮的宽度和其间距。2 2、一般由输入轴开始设计，要考虑电机轴头直径与减速器输入轴头直径的尺寸相配问题。第48页/共64页（二）蜗杆

9、圆柱齿轮减速器第49页/共64页第50页/共64页第51页/共64页第52页/共64页此类减速器轴设计时要考虑：1 1、一般由主视图的输入轴开始设计，待设计出第一根轴的支承座尺寸后再进行俯视图上其它两个周的设计。2 2、俯视图的第二根轴的设计时，箱体的内壁要考虑到内部支承座所占据的空间。第53页/共64页（三）同轴二级圆柱齿轮减速器第54页/共64页第55页/共64页第56页/共64页此类减速器轴设计时要考虑：1 1、一般由俯视图上开始设计。2 2、在确定箱体内壁距离时候，要留出充分的空间来容留下内部的两个轴承座。第57页/共64页（四）圆锥圆柱齿轮减速器第58页/共64页第59页/共64页第60页/共64页第61页/共64页此类减速器轴设计时要考虑：1 1、一般由俯视图来开始设计，定好第一根轴的两个支点见的跨距。2 2、在第二根轴设计时，内壁一般可按照第一根轴才轴向对称来设计，其位置设计可能出现两种确定方法，一种是按照大齿轮轮毂间隔一定距离定出一侧内壁，然后对称画出另一侧内壁，另一种是留有一定空间位置后确定小齿轮的位置，然后根据小齿轮的位置定出一侧的内壁位置，之后，对称的定出另一侧内壁位置。第62页/共64页本部分设计完成 ！第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页