浅谈减速机中主轴的设计思路

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发布时间：2011-08-01 09:03:35  更新时间：2023-07-10 14:23:44

浅谈减速机中主轴的设计思路
陕哲峰 摘要：减速机是各类机械设备中广泛应用的传动装置，而减速机中主轴是其中非常重要的零件，主轴的优劣直接影响减速机的寿命和传动性能。本文通过对某减速机的主轴进行了详细的设计方法分析，提出了减速机中主轴的设计思路。

关键词：减速机、主轴设计

前言
减速机是各类机械设备中广泛应用的传动装置，而减速机中主轴是其中非常重要的零件，用来支撑回转运动零件，如带轮、齿轮、涡轮等，同时实现一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
减速机中主轴设计的优劣直接影响减速机的寿命和传动性能，为了使减速机发挥最佳性能，必须对减速机的主轴设计的合理可行。主轴的设计时，应考虑多方面的因素和要求，其中重要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。其中，轴的强度校核也尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。
下文就针对某减速机的主轴进行了详细的设计计算。

1、主轴的设计
在减速机的主轴设计过程中，首先应该确定一个减速机主轴的最小直径，其最小直径的确定方法在《机械设计基础》中讲述明确，此次不再赘述。初步确定降速机的主轴最小直径后，根据实际使用情况，确定主轴的形状。
1.1. 主轴形状的确定
主轴形状的确定主要有一下几步组成：

 

 

 

 上图中，a为轴的受力图；c为水平面内的弯矩图；e垂直面内的弯矩图；f为合成弯矩图；g转矩图。
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C(即齿轮宽度中间截面)是轴的危险截面。
 

 

 

1.4 精确校核轴的疲劳强度
对此次设计的主轴进行强度校核，进行强度校核计算时，根据轴的受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当的选取其许用应力。具体校核情况如下表所示。

 

表 1 对主轴的校核情况表
在具体设计中，除合理选材外，还可从结构安排和工艺等方面采取措施来提高轴的承载能力。
2 结论
本文通过对某减速机主轴的设计，得出其设计过程中，主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度，对轴的校核也尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能发到使用要求，最终实现产品的完整设计。

参考文献
【1】 主编 成大先.机械设计手册， 北京：化学工业出版社 2000
【2】 主编 刘鸿文。材料力学 4版，北京：高等教育出版社 2004,1.
【3】 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学 6版，北京：高等教育出版社 2002,8.