传动轴承和传动轴的设计

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1、广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。20 世纪 7080 年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等

2、因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。传动轴承和传动轴的设计传动轴承和传动轴的设计广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目1. 传动轴承的设计. 求输出轴上的功率 P ，转速，转矩33n3TP =2.70KW =82.93r/min33n=311.35Nm3T. 求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为=143.21 2dmm而 F =t232 dTN16.43

3、481021.14335.31123F = FrtNoo n06.163086.13cos20tan16.4348costanFa= F tan=4348.160.246734=1072.84Nt圆周力 F ，径向力 F 及轴向力 Fa的方向如图示:tr. 初步确定轴的最小直径先按课本 15-2 初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为 45 钢,调质处理,根据课本取315361表P112oAmmnPAdo763.35333 min输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径,为了使所选的轴与联轴器吻 d合,故需同时选取联轴器的型号查课本,选取114343表P5 . 1aKmNTKTaca0275.

4、46735.3115 . 13因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设计手册11222选取 LT7 型弹性套柱销联轴器其公称转矩为 500Nm,半联轴器的孔径mmLmmLmmdmmd84.112.40,4011 与轴配合的毂孔长度为半联轴器半联轴器的长度故取. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,-轴段右端需要制出一轴肩,故取-的直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直mmd47径半联轴器与为了保证轴

5、端挡圈只压在mmD50轴配合的轮毂孔长度半联轴器上而不压在轴端上, 故-的长度应比略短一些,现取mml82初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选mmd47取 0 基本游隙组标准精度级的单列角接触球轴承 7010C 型.dDB2d2D轴承代号45851958.873.27209AC45851960.570.27209B451002566.080.07309B50 80 16 59.270.97010C50 80 16 59.270.97010AC50 90 20 62.477.77210C广东省游乐设备事务所

6、专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目2. 从动轴的设计对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的,mmmmmmBDd168050 故;而 .mmdd50mml16 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得 7010C 型轴承定位轴肩高度mm,57,5 . 3,07. 0因此取dmmhdh 取安装齿轮处的轴段;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定mmd58 位.已知齿轮的宽度为 75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短毂于轮毂宽度,故取. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高 3.5,取mml72 .轴

7、环宽度,取 b=8mm. mmd65hb4 . 1 轴承端盖的总宽度为 20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .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右端面间的距离 ,故取.mml30mml50 取齿轮距箱体内壁之距离 a=16,两圆柱齿轮间的距离 c=20.考虑mmmm 到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取 s=8 ,已知滚动轴承宽度 T=16,mmmm 高速齿轮轮毂长 L=50,则mm广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐

8、场|游乐场项目mmmmasTl43)316816()7275(mmmmllacsLl62)8241620850(至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.5. 求轴上的载荷首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 查机械设计手册20-149 表 20.6-7. 对于 7010C 型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.mmmmmmLL6 .1758 .608 .11432NFLLLFtNH15066 .1758 .6016.4348323 1NFLLLFtNH28436 .1758 .11416.4348322 2NLLDFLF Fa rNV8092

9、3231 NFFFNVrNV821809163022 mmNMH8 .172888 mmNLFMNVV2 .928738 .114809211 mmNLFMNVV8 .499168 .60821322mmNMMMVH19625592873172889222 12 1 mmNM1799512 传动轴总体设计结构图:(从动轴)广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目(中间轴)(主动轴)从动轴的载荷分析图:广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备

11、截面 C 上的应力最大.截面的应力集中的影响和截面的相近,但是截面不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面 C 上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故 C 截面也不必做强度校核,截面和显然更加不必要做强度校核.由第 3 章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而,该轴只需胶合截面左右两侧需验证即可. 截面左侧。抗弯系数 W=0.1= 0.1=125003d350抗扭系数 =0.2=0.2=25000Tw3d350截面的右侧的弯矩 M 为 mmNMM1446098 .60168 .601截面上的扭矩为 =311.353T3TmN 截面上的弯曲应力WMbM

12、Pa57.1112500144609截面上的扭转应力=TTWT3MPa45.1225000311350轴的材料为 45 钢。调质处理。由课本表 15-1 查得：355PaBMP640aMP2751aMPT1551因 dr04. 0500 . 2dD16. 15058经插入后得2.0 =1.31T轴性系数为广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目=0.8582. 0qqK =1+=1.82) 1(qK =1+（-1）=1.26qT所以 67. 082. 092. 0综合系数为： K =2.8K

13、 =1.62碳钢的特性系数取 0.12 . 01 . 0 取 0.051 . 005. 0安全系数caSS =25.13maaK1S13.71 mtak1S=1.5 所以它是安全的caS5 .10 22 SSSS截面右侧抗弯系数 W=0.1= 0.1=125003d350抗扭系数 =0.2=0.2=25000Tw3d350截面左侧的弯矩 M 为 M=133560截面上的扭矩为 =2953T3T截面上的弯曲应力 WMb68.1012500133560截面上的扭转应力=K =TTWT380.11250002949308 . 211 KK =62. 111 K所以 67. 082. 092. 0综合系数为：K =2.8 K =1.62广东省游乐设备事务所专业设计开发游乐设备游乐设备|游乐场-广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发|游乐设施|游乐设备厂|游乐场|游乐场项目碳钢的特性系数取 0.1 取 0.052 . 01 . 0 1 . 005. 0安全系数caSS =25.13maaK1S13.71 mtak1S=1.5 所以它是安全的caS5 .10 22 SSSS

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