二级减速器课程设计的轴校核Word格式文档下载.docx
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D×
B=45mm×
85mm×
19mm,lⅡ-Ⅲ=50mm。
取安装锥齿的轴段的直径dⅠ-Ⅱ=35mm,锥齿的最左端与最右端之间采用端盖定位。
取安装带轮的轴段直径dⅤ-Ⅵ=35mm,带轮的最左端与最右端之间采用端盖定位。
1.1.2.2轴上零件的周向定位
锥齿与轴的周向定位采用平键连接,按dⅠ-Ⅱ=35mm,由机械零件手册查的平键截面b×
h=10mm×
8mm,键槽用键槽铣刀加工,长为22mm,同时为了保证锥齿与轴的配合有良好的对中性,故选择锥齿与轴的配合为,带轮与轴的周向定位采用平键连接,按dⅤ-Ⅵ=42mm,由机械零件手册查的平键截面b×
h=12mm×
8mm,键槽用键槽铣刀加工,长为40mm,同时为了保证带轮与轴的配合有良好的对中性,故选择锥齿与轴的配合为,圆锥滚子轴承与轴的周滚子轴承与轴的周向定位是由过渡配合来。
1.1.2.3轴上倒角的尺寸
取轴端倒角为2×
。
1.1.3小锥齿轴上的功率P1、转速n1和转矩T1
若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)=0.97,=0.61(电动机功率因数),则
=0.55×
0.61×
kw0.3157kw
又
于是
1.1.4求作用小锥齿轮上的力
因已知小锥齿轮的分度圆直径为
而
圆周力,径向力及轴向力的方向如图2所示
1.1.5求小锥齿轴上的载荷
首先根据小锥齿轴的结构图(图1)做出轴的计算简图(图2)。
在确定
轴承的支点位置时,应从手册中查取a值。
对于30209型圆锥滚子轴承,由手册查得a=18.6mm。
因此,作为悬臂梁的小锥齿轴的支撑跨距L2=157.2mm,L1=55.4mm。
根据小锥齿轴的计算简图做出的弯矩图和扭矩图(图2)。
从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面A和截面B是小锥齿轴的危险截面。
现将计算出的截面A处与截面B处的Mh、Mv及M的值列于表1与表2(参看图2)。
图2轴的载荷分析图
表1截面A
载荷
水平面H
垂直面V
支反力
弯矩M
总弯矩
扭矩T
表2截面B
1.1.6按弯扭合成应力校核小锥齿轴的强度
进行校核时,通常只校核小锥齿轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面A和危险截面B)的强度。
根据及表1和表2中的数据,以及小锥齿轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取=0.6,小锥齿轴的计算应力
截面A
前已选定小锥齿轴的材料为45钢,调制处理,查得=60MPa。
因此,故截面A安全。
截面B
因此,故截面B安全。
1.2大锥齿轴校核
1.2.1初步确定大锥齿轴的最小直径
按照同类机械类比的方法初步确定轴的最小直径=30mm,选取轴的材料为45钢,调质处理。
1.2.2大锥齿轴的结构设计
图3大锥齿轴
根据实际情况要求,选择图3所示方案。
1.2.2.1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
为了满足锥齿的轴向定位要求,Ⅵ-Ⅶ轴段左端需制出轴肩,右端采用锥齿端面定位,同理为了满足拨盘的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩,左端采用拨盘端面定位,为了满足动挤压盘的轴向定位要求,Ⅱ-Ⅲ轴段右端需制出一轴肩,左端采用动挤压盘端面定位,为了满足轴承的轴向定位要求,Ⅲ-Ⅳ轴段右端需制出一轴肩,左端采用轴承端盖定位,同理为了满足轴承的轴向定位要求,Ⅴ-Ⅵ轴段左端需制出一轴肩,右端采用轴承端盖定位,。
初步选择轴承,考虑到主要承受径向载荷,同时也承受不小的轴向载荷,故选用圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据dⅢ-Ⅳ=40mm,由轴承产品目录中初步选取圆锥滚子轴承30208,其尺寸为d×
B=40mm×
80mm×
18mm,lⅢ-Ⅳ=60mm。
取安装锥齿的轴段的直径dⅥ-Ⅶ=35mm,锥齿的最左端与最右端之间采用端盖定位。
取安装拨盘的轴段直径dⅠ-Ⅱ=30mm,拨盘的最左端与最右端之间采用端盖定位。
取安装动挤压盘的轴段直径dⅡ-Ⅲ=35mm,动挤压盘的最左端与最右端之间采用端盖定位。
1.2.2.2轴上零件的周向定位
锥齿与轴的周向定位采用平键连接,按dⅥ-Ⅶ=35mm,由机械零件手册查的平键截面b×
8mm,键槽用键槽铣刀加工,长为25mm,同时为了保证锥齿与轴的配合有良好的对中性,故选择锥齿与轴的配合为,拨盘与轴的周向定位采用平键连接,按dⅠ-Ⅱ=30mm,由机械零件手册查的平键截面b×
8mm,键槽用键槽铣刀加工,长为18mm,同时为了保证锥齿与轴的配合有良好的对中性,故选择锥齿与轴的配合为,圆锥滚子轴承与轴的周滚子轴承与轴的周向定位是由过渡配合来。
1.2.2.3轴上倒角的尺寸
1.2.3大锥齿轴上的功率P2、转速n2和转矩T2
若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)=0.97,则
=0.3157×
kw0.2970kw
又
1.2.4求作用大锥齿轮上的力
因已知大锥齿轮的分度圆直径为
1.2.5求大锥齿轴上的载荷
首先根据大锥齿轴的结构图(图4)做出轴的计算简图(图5)。
对于30208型圆锥滚子轴承,由手册查得a=16.9mm。
因此,作为悬臂梁的小锥齿轴的支撑跨距L2=60.6mm,L1=133.8mm。
根据大锥齿轴的计算简图做出的弯矩图和扭矩图(图5)。
从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面B和截面C是大锥齿轴的危险截面。
现将计算出的截面B处与截面C处的Mh1、Mv1及M1的值列于表3与表4(参看图2)。
图3轴的载荷分析图
表3截面B
表4截面C
1.2.6按弯扭合成应力校核小锥齿轴的强度
进行校核时,通常只校核小锥齿轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面B和危险截面C)的强度。
根据及表3和表4中的数据,以及小锥齿轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取=0.6,小锥齿轴的计算应力
截面C
因此,故截面C安全。
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