RBV 支撑反力：RCVFc955.87*64?r??477.27Nb?c64?64 Fb955.87*64?r??477.27Nb?c64?64RBV?477.27NRCV?477.27N M?V?3058.16N?mm剖面1-1的弯矩：M?V?RBVb?477.27*64?30588.16N?mm 3） 合成弯矩（图c） MI?MIH?MIV?84039.042?30588.162?89432.63N?mm 4） 轴上传递的转矩（图d） 22MI?89432.63N?mm T1?118180N?mmT1?118180N?mm 5） 带作用在轴上的力 FQ?1827.7N FQ?1827.7N 该力产生的弯矩图（见图e） 在B轴承处的弯矩为：MF?aFQ?74*1827.7?135249.8N?mm 6） 总的合成弯矩（图f） MF?135249.8N?mm 考虑到带传动最不利的布置情况, 与前面的合成弯矩直接相加, 可得总的合 成弯矩。 在I-I剖面处产生的总合成弯矩为： 64 64?64MI总?157057.53N?mmMI总?MI?MF*cb?c?89432.63?135249.8*?157057.53N?mm7） 计算几个剖面处的当量弯矩 若轴的扭剪应力是脉动循环变应力， 取折算系数??0.6， 则I-I剖面当量弯矩： 22MIC?MI总?（?T1）?157057.532?（0.6*118180）2 MIC?172332.41N?mmM??C?70908N?mm?172332.41N?mm??-??剖面当量弯矩M??C??T?0.6*118180?70908N?mm - 16 -
???-???剖面当量弯矩： 22??M?M??T?135249.8?(0.6*118180)???CF ?152710.37N?mm22M???C?152710.37N?mm 8）校核?、??、???三个剖面的直径 由已知材料查表得，轴的许用弯曲应力??1b?75MPa d??28.43mm ???处直径：d??3MIC172322.41?3?28.43mm 0.1???1b?0.1*75MI?C70908?3?21.15mm0.1???1b?0.1*75 ?????处直径d???3 ???????处直径d????3d???21.15mm MI?IC152710.37?3?27.31mm0.1???1b?0.1*75d????27.31mm 所以，满足强度要求的最小直径均小于（3）中设计的各轴直径，故设计的轴在强 度上是安全的。 9） 校核危险截面： 按扭转合成应力校核轴的强度，由轴结构简图及弯矩图可知?处当量弯距最大，是轴的危险截面，只校核此处即可。 强度校核公式：?e?MI总??????M?总?M?总 e?13WW0.1d3其中：（1）轴是直径为d?96mm的实心圆轴，取W?0.1d； （2）轴材料选用40Cr钢，调质，许用弯曲应力为???1??75MPa 则得： ?e? ?e?1.78MPa ?75MPaM?总M?总157057.53???1.78MPa?75MPa 33W0.1d0.1*96故轴的强度足够安全。 2.输出轴的设计计算 （1）确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） - 17 -
1，5—滚动轴承 2—轴 3—齿轮 4—套筒 6—密封盖 7—键 8—轴承端盖 9—轴端挡圈 10—链轮 (2)按扭转强度估算轴的直径 选用45钢，调质， 轴的输入功率为P???5.7kW 转速为n???145.45rmin 大齿轮轴轴径的初算：大齿轮轴转速较低，所受转矩较大，故取A?110 d?A3P??5.7?110*3?37.36mm n??145.45 d?37.36mm 圆整到40mm。 (3)确定轴各段直径和长度 1）开始右起第一段，轴与链轮联接，采用16A链条，节距p=25.40mm,轴段长d?40mm L1?60mm D1?40mm L1?60mm，轴直径D1?40mm。 2） 右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段的直径取D2?45mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，取20mm，取端盖的外端面与半联轴器左端面的距离为10-20mm，故取该段长为L2?35mm。 L2?35mm D2?45mm 3） 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而L?20mm 3轴向力为零，选用6210型轴承，其尺寸为d?D?B?50?90?20，那么该段的直径为D3?50mm，长度为L3?20mm。
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D3?50mm 4）右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径， 取D4?56mm，长度按照油润滑时轴承内端面到箱体内壁距离3~5mm（取L4?20mm D?56mm ，算得L4?20mm。 45mm）以及大齿轮端面距箱体内壁?10mm（取15mm） 5）右起第五段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直径要增加5%， L5?86mm 大齿轮的分度圆直径为297mm，则第四段的直径取D4?60mm,齿轮宽为 D5?60mm ，则该段轴长度为L4?86mm。 b?86mm（比小齿轮小4mm） 6）右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,与第四段相对称，得L6?20mm， L6?20mm D6?56mm D6?56mm 7） 最后一段为滚动轴承安装出处段，取轴径D7?50mm，轴长L7?20mm。 L7?20mm (四)、选择链传动 链传动比i=4.06，选择z1?23 D7?50mm 大链轮齿数z2?4.06*23?93.38 取93 链条节数 初选中心距40p Lp?139 查得KA?1.0 故Pc?KAP?5.70 由图查得n=145.45r/min时，故选择16A链条，节距25.40，排拒29.29，滚 子外径15.88 （五）滚动轴承的选择及校核 1、根据轴承型号6209查表取轴承基本额定动载荷为：Cr?31500N；基本 额定静载荷为：C0r?20500N, 取轴承载荷系数为：fF?1.2， 955.87 ?573.52N 则当量动载荷P1?1.2? 2 根据轴承型号6210查表取轴承基本额定动载荷为：Cr?35000N；基本额定 静载荷为：C0r?23200N, 取轴承载荷系数为：fF?1.2， 955.87 ?573.52N 则当量动载荷P2?1.2? 2 两个轴承相关参数如下表：
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型号 6209 宽度bmm 19 内径dmm 45 外径Dmm 85 6210 20 50 90 2.轴承寿命的校核计算 Lh1?5752988h 106 Lh1?60n? Lh1 远大于十年工作寿命(29200h)，故轴承使用寿命足够、合格。用 同样的方法对大轮轴承进行校核,易知大轴承安全可靠.满足使用要求。 (六)、键连接的选择 1、输入轴与带轮联接采用平键联接 键的类型及其尺寸选择 带轮传动要求与轴的对中性良好，查手册，故选择A型平键联接。 根据轴径d?35mm ，L?60mm， 查手册得： 选用GB1096-79系列的键10?50，查得：键宽b?10mm，键高h?8mm， 键长L?50mm。 2、输出轴与齿轮联接用普通平键联接 选取方法同1，选用A型平键，根据轴径d?60mm ，L?86mm， 查手册得： ?Cr??P???106?31500????60*480?573.52??5752988h ???33b?10mm h?8mm b?18mm h?11mm 选用GB1096-79系列的键18?75，查得：键宽b?18mm，键高h?11mm， 键长L?75mm。 3、输出轴与联轴器联接采用平键联接 选取方法同1，选用A型平键，根据轴径d?40mm ，L?60mm， 查手册得： b?12mm h?8mm 选用GB1096-79系列的键12?50，查得：键宽b?12mm，键高h?8mm， 键长L?50mm。 (七)、箱体、箱盖主要尺寸计算
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机械设计基础课程设计(一级圆柱齿轮减速器设计)
