4:轴承无法拆卸 5:套筒无固定 6:轴承无定位 7:轴径过长不便拆卸 8:联轴器无定位
题10-8 图10-24为一直齿圆柱齿轮减速机。 1. 按下述要求确定安装小齿轮轴的结构。 1) 该轴最小直径大于等于30mm;
2) 装滚动轴承处的轴颈直径为5的整倍数; 3) 小齿轮数z1=20,m=4,材料为45钢;
4) 小齿轮的齿根与键槽间的距离H如小于两倍模数时,必须将该轴与齿轮制成一体。(要求确定各段轴的直径尺寸,倒角和圆角尺寸。)
2. 如该轴传递功率为5.5W,转速为480r/min,外伸端安装带处的轴上的压力Fz=450N,试画出该轴的空间受力图,并验算其复合强度(按一定比例绘制出弯矩图和扭矩图)。 3. 绘制出轴的零件工作图(注明全部公差与技术条件)。
解:1、选择材料:选择45号钢
2、计算最小轴径:3、轴的结构设计 (1)外形设计 (2)直径设计:
由条件1)设定轴端直径d1为 30mm;轴段2部分轴肩起着定位作用,轴肩高度应取h=2.5mm,故d2= 35mm; 安装轴承部分的轴3径应该和滚动轴承内孔相同,为5的倍数,
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取d3=d7= 40mm;轴4右端轴肩非定位轴肩,应取轴肩高度h=1mm,故d4= 42mm;轴环右端轴肩为定位轴肩,轴肩高度应取h=2.5mm,故轴环直径d5= 47mm;d6=d4=42mm砂轮越程槽深度取0.25mm,故越程槽处直径为 39.5mm。
(3)轴的长度设计
带轮轮毂的宽度l1=2d1=2x30=60,为保证带轮轴向定位可靠,L1=60-1.5=58.5mm;轴承选用6208,宽度为18,故L2=110-9-40=61mm;齿轮轮毂宽度l4=1.5d4=1.5X42=63mm,圆整为64mm,为保证齿轮右侧固定可靠,L4=64-2=62mm;10-8L3=70-64/2+9+2=49mm;轴环长度L5≈1.4X(d5-d4)/2=3.5mm,圆整为4mm;L6=70-9-4-32=25mm;L7=18+2.5=20.5mm;越程槽宽度1mm。
4、按弯曲和扭转复合强度校验 (1)画出空间受力简图
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转矩:
小齿轮受力:
求垂直面内支反力:
求水平面内支反力:
求垂直面内弯矩:
求水平面内弯矩:
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合成弯矩:
4、求出当量弯矩
转矩可看成脉动循环变化。轴的材料为45钢g处右截面:g处左截面:A点处:
根据当量弯矩求直径:
g处:
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A点处:
在结构设计中设定的g处、A处的直径分别为 42mm和 40mm,因此强度足够。 轴工作图:
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《精密机械设计基础(第二版)》裘祖荣习题参考答案
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