减速器输出轴说明书Word文档格式.docx
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链轮齿数z29
轴承旁螺栓直径d/mml6
二、根据已知条件计算传动件的作用力
1•计算齿轮处转矩T、圆周力Ft、径向力E、轴向力E及链传动轴压力Q。
已矢『:
轴输入场率P二6.IkW,隶速n=15&
-/(mid。
转矩计算:
mm
=•bbP=X
T9.55010P/n9.550106.1/150388366.7N
分度圆直径计算:
_=X
diftz/COS4107/COS8634432.3mm
12
圆周右计算:
aP=
R2r/di2388366.7/432.31796.7N径向0计算:
P=X
FrRtann/cosl796.7tan20/cos8634660.6N
轴向力计算:
RRtanl796>
7tan8634256N
轴压力计算:
lOOOKP
计算公式为=Q
Q
=Q-
Vnpz/(eoidbo)
由于转速小,冲击不大,因耽罔二1.2,带入数值得
innni1*
Q3975NXXx
轴受力分阍
2.计算支座反力
(1)计算垂直而X0力支皮力•
Q(Is)R(la)3975(215100)660.6(21580)
Rr=
y623&
62
R風4&
623&
63975660.61603N
(2)计算垂直而X0Y)孩反力
R(la)1796.7(21580)t
Rd12&
2N
2
四、进行轴的劇
o-l/MPa268
T-i/MPal55[o+l]/MPa216[oo]/MPa98
59
—n-=
1・确定最小直径
按照扭转强度条件计算轴的最小值dmino
b
9.5510P
具设计公式yd3Ao3
0.2nT
查驶2,因弯矩较大叙取大值118,带入计算得
6.1
dl18340.6mm
Fr选轴承型号为圆锥滚子轴承30212。
3.选择连接形式与设计细部结构
(1)选择连接形式
连接形式主要是指链轮与齿轮的周向固定:
初步选择利用键连接以固定链轮与齿轮。
而键的型号依据链轮与齿轮处轴径大小D1、D4分别为45mm、62mm,查《机械设计课程设计》中表20-1初选链轮处键的公称尺寸为14X9,而键长L1初取56mm;
初选齿轮处键的公称尺寸为18X11,键长L2初取63
(2)其余细部结构
五、轴的疲劳强度校核
1•轴的受力图
2.绘制轴的弯矩图与转矩图
(1)垂直而(XOZ)弯矩图
血Rn(13)R*668・5(21580)n28・28090256Nnim
•=X
(2)水平而(XOY)弯矩图
(la)1603(21580)216405NnimMyQs3^51003^500N~
X
(3)合成弯矩图
ZZ
疇3厂
M地•327500Nmii
(4)绘制转矩图
T388366.TNmm
T二388366.7N•m
1423
3.确定危险截面,计算安全系数,校核轴的疲劳强度
通过对轴上零件的受力分析,绘制弯矩及转矩图,并综合考虑轴径大小及键槽、圆角等因素对轴的应力影响,最终确定了5个危险截而。
I截而弯矩较大,且开有键槽,有应力集中。
II截而弯矩较大,且有应力圆角,有应力集中。
m截而弯矩最大。
1\「截而弯矩不大但截而小,有圆角,有应力集中6V截車弯矩小,但开有键槽”有应力集中6
(1)计算I截而处的安仝系数
综合影响系数,如下'
有效应力声中系数
绝对尺寸蔬数F心0・78F.二(加工表而的去而质量系数P-0.95
宀亠H拓弯曲屮°
二0・34
=坯力心数--扭转屮T二住迥X
计算抗弯模量与抗扭模量Wd732bt(dt)7(2d)62732187627)/(262)20324mm'
TT
716bt(dt)/(2d)62/16187^27)/12^)43722iiim
2323
计算弯曲应力
I截而处最大弯矩
M(357500234472.^)8030234472•电2956衍.7Nnim
I截而最大扭矩
T385366.TNmm将弯曲懺力看成对称循环应力求解,有:
b=Q=MftWaam^/295607.7/2032414.5=
b=0
m
计算扭转切应力
章扭萤甲应力竜乍脉动循环庭刀求解,有:
d/2T/(別388366.7/(243722)4.44MPa
X=if=
m4.44
MPa
按玻劳血度计算姝系数氐b+W0
S=比/()》
T=J/(?
Pj+
=268/(1.8114x5/(0.950.78)0.3^0)7.57
SIKam
/(/())X
J3_JC___
.44/(0.950.)74)0.21^44)14.04综合安全系建T7
09904
6.67
Q7・572
nX
71
14
=14
(2)许算UI截而处的安全系数=
有效应力集中系数Ko=1.58Kt=1.41绝对尺寸系数£
0=0.81£
T=0.76
=加工表即的表而质量系数e=0.95+
应力审数弯曲屮°
二°
・34
=G力忌数•扭转屮T二0.21
计赫弯模量与抗扭模量农=QV32£
O732212O£
.8mm^卑=7166071642411.5nim
计算弯曲应力II截而最大弯矩
M(39?
5t)02344723)8038234452.3311910.5NmmV截页垠大扭矩
T388366.TNmm将弯曲应力看成对称循环应力求解,有:
亿,
=aaP£
+屮<
7
SmaxM/WSl191(^5/21205•曲4.71
=XX
将扭转切应力看作脉动循环应力求解,有:
a/2T/(別388366.7/(242411.5)4.58MPa
T
m4.58
a
按疲劳强度计算安全系数
S1/(Kam
268/(1.5814..71/(0.950.81)0.340)&
87
S=TJKamdPj+'
Pt
~/(/(7)
=XX+
155/(1.414.58/(0.950.76)0.214.58)15.65综合安全系数X
-/SeT=-=,8.87==
87严52
S65
-7.72
15.
(3)计算III截而处的安全系数
有效应力C集中系数K.二IKf二1兀绝Xt凡音系数£
。
二O.gleT二0・76
加工表而的i而质量系数B二0.95
应力e数弯曲屮。
丸.34
J7力心数■扭转屮二0.21
计嘯弯模量与抗&
模量
Wd=73260732^1205.8mm
M71660/1642411.5mm
a=Q==33
计算W曲应力ffl截而最大弯矩
M397500Nmmin截而最大
扭矩
TO8856STNmm将弯曲应力看成対称隼环座右求解,有:
amaxM/W397500/21205.818.74MPa
=7T
_=6_aPs_+
励一OQQ
诂算扭转切应力X
将扭夢塑应力看件脉动褸环应讥护解,有:
界2T/(加3883^6.7/(242111.5)上58MPa
=TX
按疲芽强护汁荊養金系数^
S71葩XJ
/(/())
X58MP.
71X
2S
iS
□00=2
22
(4)计算IV截而处的安全系数
有效应力集中系数Ko二2.26KT二2・14绝对尺寸系数£
二0・84eT=0.78加工表而的表而质量系数B二0.95
应力总数
弯曲屮。
二0・34扭转屮T二0・21
计算抗弯模量与抗扭模量
Wd732457328946.2™
阳7164571617892.4nin?
IV截而最大弯矩
M39?
500/10036143100Nfom=
IV截而最大扭矩
T38§
866.TNmm将弯曲痢力看成对称循环应力求解,有:
oamas妙V143W0/8946.2iQ.OMPa
Q=0
務/岔/丫2®
388冗6.7/(21789^^4)10.9MPaT=』=
mlO.9MPa
扌绷劳®
度计算窖仝系娜%+屮y
昆IKa)JXX
=T/(/y比亍+'
_268/(2.2616.0/(0.950.84)0.340)5.91彳i/(V()J
应力总数弯曲屮°
以4
=咒--扭转屮》{(・21
计算車谤模量与览扭模量.=兀X-X
Wd732bt(dt)7(2d)45732145.5&
55.5)7(245)7611.3mm'
TO716bt(dt)7(2d)45716145.5&
55.5)7(245)16557.W
计算弯曲应力X=
V截而处最大弯矩
M3g7500/100281113(»
NnimV截而最大扭矩
T388366.TNmm将弯曲应力看成对称
循环应力求解计W:
=
aamasM/W111300/7611.314.4MPa
站算憂叢切应/L=
将扭毀切应0看作脉动循环应力求解,有:
爲/旁/&
)帚8366.7/(216557.5)11.7MPa
l-7MPaqO+屮y
按疲劳强度计算安全系数X
St=x_i/(Ka)^比丫+
=X/()X
268/(1.8114.4/(0.950.84)0.340)&
21
S1/(Ka/(m
155/(1.611.7/(0.950.78)0.2111.7)5.59
综合安全系数
SS
=p2冬T2
VO+X
8.21X5.
200
%21+2
=4.62
5.
综上斯举
所榜核截晦也全系数均大于许用安全系数[S]二2.0,故轴设计满足安全。
承寿命+
1.计算轴承所受支反力
_—Z灵
R,R1063668.51255.7N11Z
—2玆"
匚
RRR623&
6112&
26339.8N222
2.0派生轴向力■
=R1255.7
S418.6N
—=2f2L5
+
R6339.8
S2113.3N
—2-==
2V21.53.求轴承
轴向载荷
Amax(Si,S-R)max(418>
6,2113.3256)1857.3N
Amax(Ss,SiFjmax(2113.3,418.6256)2113.3N4.0轴承当量动黝=XX
A1857.3
le
1.5
R1255.7
XI
0.4
1I’查表,为f融.帚恳才A2113.3
2e
0.33
R6339.8
查表9-6,取沪1,YfO
查表9-7,取fd二1.5
根据弯矩图可得,臨二l,f适二2
gfdf说X応匝)Lsub.41255.71.51857.3)4932.3N
Rfdf^CXcRsWl.52(16339.802113.3)19019.4N
5.计算轴承寿命
因P2>
P1,故计算按P2计算,查表9-4得ft二1,圆锥滚子轴承取10/3,查表得0;
二97800N。
KqqXX=10/3
66
10fC10197800
Ltrhh
h26075.4800010
60nP6015019019.4
轴承寿命符合要求。
七、键连接的计算
校核平键的强度
平键的挤压应力计算公式为:
zr^Tp
dkldhl链轮处平键尺寸:
h二9,d二45,1二56
齿轮处平键尺寸:
h二11,d二62,1二63带入公式得:
pl4388366.7/(45956)68.5MPa
ap243e83e6.7/(621163)36.2MFax=
因两键均受冲击载荷,且为静联接,故许用压应力占0\扫比
经过比较,两键的计算应力均小于许用应力,故判断其强度均合格。
八、轴系部件的结构装配图轴系部件结构装配图如图所示。
r
亠』匚J2,
W
el
n
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