軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2014

1、軸軸 系系 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（習(xí)（習(xí) 題題 課）課）本習(xí)題課包含三部分本習(xí)題課包含三部分一、單級(jí)齒輪軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、單級(jí)齒輪軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以單級(jí)圓柱齒輪減速器為例，手繪設(shè)計(jì)。以單級(jí)圓柱齒輪減速器為例，手繪設(shè)計(jì)。二、軸的安全系數(shù)校核二、軸的安全系數(shù)校核 計(jì)算所設(shè)計(jì)減速器輸出軸的安全系數(shù)。計(jì)算所設(shè)計(jì)減速器輸出軸的安全系數(shù)。三、軸承的壽命校核三、軸承的壽命校核 計(jì)算輸出軸上支撐軸承的壽命。計(jì)算輸出軸上支撐軸承的壽命。四、其它減速器軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)四、其它減速器軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)試設(shè)計(jì)低速軸試設(shè)計(jì)低速軸設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題題 目目由前面設(shè)計(jì)可知由前面設(shè)計(jì)可知 ： （1 1）裝配簡(jiǎn)圖）裝配簡(jiǎn)圖 （

2、2 2）軸：）軸：P P2 22.22KW2.22KW，n n2 2 89.2rpm 89.2rpm （T T2 2237679Nmm237679Nmm） （3 3）齒輪：）齒輪：b b2 255mm d55mm d2 2225.58mm 225.58mm 151521322132 （4 4）鏈輪寬：）鏈輪寬： b b52mm52mm （5 5）鏈輪壓軸力：）鏈輪壓軸力：Q Q3699N3699N一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）（一） 選材料、軸承潤(rùn)滑密封方式選材料、軸承潤(rùn)滑密封方式 1 1、材料、材料 : : 45 45 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 查手冊(cè)：查手冊(cè)： b b 650MPa 650MPa

3、 s s360MPa360MPa MPa32565050. 050. 0MPa52765081. 081. 0MPa16965026. 026. 0MPa29365045. 045. 0b0b0b1b104. 03253251692 211. 052752729322001001 2 2、 軸承潤(rùn)滑及密封：軸承潤(rùn)滑及密封： 因?yàn)辇X輪的圓周速度因?yàn)辇X輪的圓周速度V VV V1 1V V2 2 1.01m/s2m/s1.01m/s 密封環(huán)內(nèi)徑（密封環(huán)內(nèi)徑（0 0，2 2，5 5，8 8）rcarca（定位軸肩）（定位軸肩）1.5231.52 d d2 2 直徑差為直徑差為1 13mm 3mm （非

4、定位軸肩）（非定位軸肩）軸承內(nèi)徑（軸承內(nèi)徑（0 0，5 5） d d3 3d d3 345mm45mm d d3 3，l l3 3 l l3 3？（待定）？（待定）1 2 3 4 5 6d d3 345mm 45mm 查軸承型號(hào)查軸承型號(hào)62096209：B B19mm19mm，D D85mm85mm，S S10mm10mm擋油環(huán)與軸承座孔配合寬度擋油環(huán)與軸承座孔配合寬度101015mm15mm，取為，取為12mm12mm擋油環(huán)與探出內(nèi)壁擋油環(huán)與探出內(nèi)壁1 12mm2mm，取為，取為2mm2mm mm443112Bmm4212BCCS3212）（alll L S C1 C2 （ L L2 2和

5、和 L L3 3的確定的確定 ）B 12 a1 2 31 2 3裝配方便：裝配方便： d d4 4 d d3 3 直徑差為直徑差為1 13mm3mm（ 非定位軸肩）非定位軸肩） 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 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定位軸肩定位軸肩1 2 3

6、 4 5 6 d d6 6，l l6 6 d d6 6：d d6 6d d3 345mm45mm l l6 6： l l6 6B+B+（10101515）+ + （1 14 4）19+12+4=35mm19+12+4=35mm1 2 3 4 5 6二、軸的安全系數(shù)校核二、軸的安全系數(shù)校核（三）強(qiáng)度校核（三）強(qiáng)度校核1 1、 支點(diǎn)、受力點(diǎn)確定支點(diǎn)、受力點(diǎn)確定 按比例作圖、量出支點(diǎn)及力作用點(diǎn)距離：按比例作圖、量出支點(diǎn)及力作用點(diǎn)距離： L1L177.5mm77.5mm、 L2L2L3L360.5mm60.5mm2 2、 求受力點(diǎn)力，支反力求受力點(diǎn)力，支反力Nmm652822FMN579tgFFN79

7、5costgFFN2107225.582376792d2TF2a2t2a2nt2r222t2dN10542FRRN1432ABADFmCAQRN5926ABDBFCBQmRt2VBVAr2aHBr2aHA3 3、畫彎矩扭矩圖、畫彎矩扭矩圖水平面彎矩圖：水平面彎矩圖：垂直面彎矩圖：垂直面彎矩圖：合成彎矩圖、扭矩圖：合成彎矩圖、扭矩圖：4 4、危險(xiǎn)剖面、危險(xiǎn)剖面 應(yīng)力大（彎矩應(yīng)力大（彎矩M M大、有扭矩大、有扭矩T T、軸徑、軸徑d d?。┬。?應(yīng)力集中（過盈配合、鍵槽、過渡圓角）應(yīng)力集中（過盈配合、鍵槽、過渡圓角） 選在接近截面選在接近截面 A A（ A A 附近）附近） A 5 5、 校核安全

8、系數(shù)校核安全系數(shù)maD1maD122KSKSSSSSSS）（）（MPa02. 8421 . 04237679W4TW2T0MPa69.38421 . 05 .286672WM) 1 (3Tmam3abmama按脈動(dòng)循環(huán)考慮對(duì)稱循環(huán)，一般轉(zhuǎn)軸、51. 21K6 . 01K51. 3266. 336. 3KMPa6503KK) 2(DDDbDD）（）（）（附表過盈配合：）、（）（圓角）（過盈）（圓角）（過盈）（）（）（：附表）（：附表）（附表）（過渡圓角(KK;(KK75. 176. 093. 024. 1KK23. 281. 093. 068. 1KK76. 081. 0693. 0290. 0

9、95. 05KK24. 1K68. 1269. 166. 1KMPa65007. 14245dD036. 0425 . 1dr1KKDDDDDDDbD5 .13 .1S56.2SSSSS28.804.002.851.202.8169S10.2011.051.369.38293S22過盈配合：最后取過盈配合的應(yīng)力集中系數(shù)帶入安全系數(shù)計(jì)算公式：最后取過盈配合的應(yīng)力集中系數(shù)帶入安全系數(shù)計(jì)算公式：三、軸承的壽命校核三、軸承的壽命校核（由上面軸的設(shè)計(jì)知）（由上面軸的設(shè)計(jì)知）已知：已知： n n2 289.2rpm89.2rpm R RHAHA5926N5926N，R RHBHB1432N 1432N R

10、 RVAVA R RVBVB 1054N F1054N FA A579N579N （3 3）d dA A d dB B =45mm =45mm（4 4）載荷平穩(wěn)）載荷平穩(wěn)試校核軸承試校核軸承 （一）（一） 軸承性能軸承性能 由軸設(shè)計(jì)中選擇軸承為由軸設(shè)計(jì)中選擇軸承為62096209軸承，其軸承，其d d45mm45mmC C31500N31500NC C0 020500N20500N3 3查手冊(cè)：查手冊(cè)：)N(177810541432RRR)N(601910545926RRR222VB2HBB222VA2HAA （二）當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷（二）當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P P 1 1、軸承的徑向反力、軸承的徑向反力 R

11、R RA RV A C A FA RB B D RH A RH B RV B FA2 2、當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷、當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 P P 1 1） A A軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 ： 只受徑向只受徑向RA A力的作用。力的作用。）表（1 .1f79141PN662160191 .1RfPPAPA2 2）B B軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 受軸向受軸向F FA A力和徑向力和徑向R RB B力的聯(lián)合作用。力的聯(lián)合作用。算公式的關(guān)系來選擇相應(yīng)的計(jì)與根據(jù)eF22. 0326. 01778579F22. 0e028. 0205005791CF0aei而查表：時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)YFXfP:eFfP:eFPPN21255799

12、9. 1177856. 01 . 1P99. 1Y56. 0XYFXfP:P查表：則）（）（200005000h201216621315002 .896010PCn6010L36610h（三）軸承的壽命（三）軸承的壽命）（，N6621PPPmaxPABA3 3）取）取A A、B B兩軸承較大載荷計(jì)算兩軸承較大載荷計(jì)算若選若選3020930209軸承（圓錐滾子軸承）軸承（圓錐滾子軸承）C C67800N 67800N Y=1.5 e=0.4Y=1.5 e=0.410/3 （一）查手冊(cè)：（一）查手冊(cè)： RA FA RB5 7 9 SA SB（二）當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算（二）當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷的計(jì)算）（）（N59

13、35 . 121778Y2SN20065 . 126019Y2SBBA1 1、 內(nèi)部軸向力內(nèi)部軸向力 （S SR/2YR/2Y）2 2、軸承軸向力、軸承軸向力N25855792006FSFN2006SFAABAAaaa3 3、當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算、當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 1 1）軸承）軸承A A6621N60191.1RfP0.4e0.3360192006RFAPAAAa0.4X69P140N048525855 . 117784 . 0(1.1)YF(XRfP0.4e45. 117782585RFBaBPBBBa表） 2 2）軸承）軸承B B）（，N6621PPPmaxPABA3 3）選最大載荷）選最大載荷

14、（三）軸承的壽命（三）軸承的壽命）（h4356836621678002 .896010PCn6010L3106610h四、其它減速器軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、其它減速器軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）二級(jí)圓柱齒輪減速器（一）二級(jí)圓柱齒輪減速器此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：1 1、軸向尺寸要考慮兩個(gè)齒輪的寬度和其間距。、軸向尺寸要考慮兩個(gè)齒輪的寬度和其間距。2 2、一般由輸入軸開始設(shè)計(jì)，要考慮電機(jī)軸頭直徑、一般由輸入軸開始設(shè)計(jì)，要考慮電機(jī)軸頭直徑與減速器輸入軸頭直徑的尺寸相配問題。與減速器輸入軸頭直徑的尺寸相配問題。（二）蝸桿（二）蝸桿圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：此類

15、減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：1 1、一般由主視圖的輸入軸開始設(shè)計(jì)，待設(shè)計(jì)出第、一般由主視圖的輸入軸開始設(shè)計(jì)，待設(shè)計(jì)出第一根軸的支承座尺寸后再進(jìn)行俯視圖上其它兩個(gè)一根軸的支承座尺寸后再進(jìn)行俯視圖上其它兩個(gè)周的設(shè)計(jì)。周的設(shè)計(jì)。2 2、俯視圖的第二根軸的設(shè)計(jì)時(shí)，箱體的內(nèi)壁要考、俯視圖的第二根軸的設(shè)計(jì)時(shí)，箱體的內(nèi)壁要考慮到內(nèi)部支承座所占據(jù)的空間。慮到內(nèi)部支承座所占據(jù)的空間。（三）同軸二級(jí)圓柱齒輪減速器（三）同軸二級(jí)圓柱齒輪減速器此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：1 1、一般由俯視圖上開始設(shè)計(jì)。、一般由俯視圖上開始設(shè)計(jì)。2 2、在確定箱體內(nèi)壁距離時(shí)候，要留出充分的空間、在確定箱體內(nèi)壁距離時(shí)候，要留出充分的空間來容留下內(nèi)部的兩個(gè)軸承座。來容留下內(nèi)部的兩個(gè)軸承座。（四）圓錐（四）圓錐圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：此類減速器軸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：1 1、一般由俯視圖來開始設(shè)計(jì)，定好第一根軸的兩、一般由俯視圖來開始設(shè)計(jì)，定好第一根軸的兩個(gè)支點(diǎn)見的跨距。個(gè)支點(diǎn)見的跨距。2 2、在第二根軸設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)壁一般可按照第一根軸、在第二根軸設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)壁一般可按照第一根軸才軸向?qū)ΨQ