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5右起第五段,考虑齿轮的轴向定位,定位轴肩,取轴肩的直径为○
D5=Φ66mm ,长度取L5=11.5mm
6右起第六段,该段为滚动轴承安装出处,取轴径为D6=Φ55mm,长○
度L6=18mm
(4) 按弯扭合成强度校核轴径
按设计结果画出轴的结构草图(图a) 1) 画出轴的受力图(图b)
2) 作水平面内的弯矩图(图c支点反力为) Ⅰ—Ⅰ截面处的弯矩为MHI=2003.3×97/2=97160N·mm Ⅱ—Ⅱ截面处的弯矩为MHII=2003.3×23=46076N·mm 3) 作垂直面内的弯矩图(图d)支点反力为 FVB=FVA=Fr2/2=1458.29/2=729.145
Ⅰ—Ⅰ截面处的弯矩为 MrI左=FVA·L/2=729.145×97/2=35363.5N·mm Ⅱ—Ⅱ截面处的弯矩为
MrII =FVB·23=729.145×23=16770.3N·mm 4)合成弯矩图(图e)
MI=(35363.52+971602)1/2=103396 N·mm
MII=(16770.32+460762)1/2=49033 N·mm
5) 求转矩图(图f) T=9.55×106×P/n=9.55×106×
4.207/76.19=527324 N·mm
a . .. . . ..
. . .. .
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求当量弯矩
6) 因减速器单向运转,故可认为转矩为脉动循环变化,修正系数
α为0.6
Ⅰ—Ⅰ截面: MeI=( 609252+(0.6×5273242)1/2=322200 N·mm
Ⅱ—Ⅱ截面:MeII=( 490332+(0.6×5273242)1/2=320241 N·mm 8)确定危险截面及校核强度
由图可以看出,截面Ⅰ—Ⅰ可能是危险截面。但轴径d3> d2,故也应对截面Ⅱ—Ⅱ进行校核。
Ⅰ—Ⅰ截面:σeI=MeI/W=322200/(0.1×603)=14.9Mpa
Ⅱ—Ⅱ截面:σeII=MeII/W=320241/(0.1×553)=19.2Mpa
查表得[σ-1b]=60Mpa,满足σe≤[σ-1b]的条件,故设计的轴有足够强度,并有一定余量。 其受力图如下
a . .. . . ..
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7.滚动轴承设计 根据条件,轴承预计寿命 Lh5×365×24=43800小时 1.输入轴的轴承设计计算 (1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用,所以P=Fr=391.05N P=fp Fr=1.1×391.05=430.155N (2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
P60·nε430.15560?286.57εC'?(·6Lh)??(?43800)6 ft10110?32395.29N11 (3)选择轴承型号
a . .. . . ..
. . .. .
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查课本P284页,选择6208 轴承 Cr=29.5KN 根据课本式15-5有
106ftCεLh?()
60nfdP算得Lh=187589.77>43800 ∴预期寿命足够 ∴此轴承合格 其草图如下:
2.输出轴的轴承设计计算 (1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用,所以P=Fr=391.05N (2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
f·P60·nε C'?d(·6Lh)ft101(3)选择轴承型号
a . .. .
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. . .. .
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查课本P154页,选择6011轴承 Cr=30.2KN 由课本式11-3有
106ftCε1061?302003Lh?()??()?805525?43800
60nfdP60?71.61.1?391.05∴预期寿命足够 ∴此轴承合格 8、键的设计 1)联轴器的健
a、选择键的型号:C型键
由轴径d1=45mm,在表14.8查得键宽b=14mm,键高h=9mm,L=36~160mm。
L=54mm≤(1.6~1.8)d=72~81mm l1=L-0.5b=54-7=47mm 由式14.7得 σjy1=4T/(dhl1)
=4×525.87×1000/(45×9×47)=110.47MPa<【σjy】=120MPa(轻
微冲击,由表14.9查得)
b、写出键的型号:选键为C14×70GB/T1096-1979 2)齿轮键的选择 a、选择键的型号:A型键
轴径d4=60mm,为了使加工方便应尽量选取相同的键高和键宽。但强度不够。查表14.8得键宽b=18mm, h=11mm,L=50~200mm,取L=56mm l2=L-18=56-18=38mm
a . .. .
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