文档介绍：轴的设计计算及校核
输出轴的设计
考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置,轴主要传递蜗轮的转矩,其传递的功率不大,对其重量和尺寸无特殊要求,故选择常用的45钢,调质处理。
,转速为960 r/min.
根据《机械设计基础》表7-4可知,C值在106~118间。
所以输出轴的最小直径:
但是,由于轴上有1个键槽,计入键槽的影响:
,,则
输出轴的最小直径:
由于轴上由2个键槽,故
,,则
卷筒轴的最小直径为
载荷计算
已知蜗杆轴名义转矩为
由于蜗杆减速器的载荷较平稳,按转矩变化小考虑,取工作情况系数k=。
蜗杆轴计算转矩:
已知蜗轮轴名义转矩为; 卷筒轴计算转矩为所以蜗轮轴计算转矩:
卷筒轴计算转矩:
选择联轴器的型号
查《机械设计课程设计指导书》,电动机轴的直径,轴长;蜗杆轴直径。
查《机械设计课程设计指导书》,蜗杆轴的输入端选用LH3型弹性柱销联轴器。
联轴器标记 LH3联轴器GB/T 5014
公称转矩
许用转速
查《机械设计课程设计指导书》,蜗轮轴的输出端选用LH4型弹性柱销联轴器。
联轴器标记 LH4联轴器GB/T 5014
公称转矩
许用转速
初选输入轴的轴承型号
据已知工作条件和输入轴的轴颈,由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30208(一对),其尺寸:D=80mm,d=40mm,B=18mm。
据已知工作条件和输出轴的轴颈,由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30214(一对),其尺寸:D=125mm,d=70mm,B=24mm。
基本额定动载荷 C=63000N
计算系数 e=
轴向载荷系数 Y=
计算蜗杆轴的受力
蜗杆轴的切向力,轴向力和径向力
蜗杆轴:
蜗轮轴:
计算轴承内部轴向力
轴承的内部轴向力:
计算轴承的轴向载荷
轴承2的轴向载荷
由已知得,与方向相同,其和为
轴承2为“压紧”端,所以
轴承1的轴向载荷(轴承1为“放松”端)
计算当量动载荷
轴承1的载荷系数
根据,由表8-8可知
轴承2的载荷系数
根据由表8-8可知
轴承1的当量动载荷
轴承2的当量动载荷
所以轴承的当量动载荷取、中较大者,所以
计算轴承实际寿命
温度系数由《机械设计基础》表8-6可知
载荷系数由《机械设计基础》表8-7可知
寿命指数滚子轴承
轴承实际寿命
轴承预期寿命
结论由于轴承30208满足要求
轴的结构设计
:
从联轴段开始逐渐选取轴段直径,起固定作用,定位轴肩高度,故。该直径处安装密封毡圈,标准直径,应取;与轴承的内径相配合,为便与轴承的安装,取,选定轴承型号为30208,与蜗轮相配合,取蜗杆的齿根圆直径,按标准直径系列,取;与轴承的内径配合,与相同,故取;起定位作用,定位轴肩高度故,取。
联轴段取;轴肩段取;与轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为
18mm;左轴承到蜗杆齿宽;蜗杆齿宽即,取;蜗杆齿宽右面到右轴承间的轴环与左面相同取;与右轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为18mm;轴的总长为320mm。
:
、固定和装配
单级减速器中,可将蜗轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,蜗轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴固定,轴向固定靠平键和过渡配合。两轴承分别一轴肩和套筒定位,轴向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位,右面用轴端挡圈轴向固定,键联接作轴向固定。轴做成阶梯形,左轴承从左面装入,蜗轮、套筒、右轴承和联轴器依次从右面装到轴上。
从左轴承段与轴承的内径相配合,为便与轴承的安装取,选定轴承型号为30214开始逐渐选取轴段直径,起固定作用,定位轴肩高度,该直径处安装密封毡圈,标准直径,应取;与蜗轮孔径相配合,取蜗轮的内径,按标准直径系列,取; 与轴承的内径配合,与相同,故取;联轴段;起定位作用,定位轴肩高度故取;
左面与轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为;左轴承到蜗轮齿宽间的套筒取;蜗轮齿宽,故取;蜗轮齿宽右面到右轴承间的轴环与左面相同取;与右轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为2