二.中间轴的设计
1.中间轴的设计步骤与高速轴的设计步骤一样 3 5 4
现将此轴的重要参数和尺寸列于如下所示: 1)材料:45钢,调质 2)初算轴径:d1min?C31 2 P4.02mm?1103?37.8mm,取d=44 mm n99.23)根据轴径选轴承可初选滚动角接触轴承7309C,其尺寸:d45?D100?B25,
Cor?39.8KN,Cr?49.2KN,??15?
4)轴各段直径分别为:d1?d5?44mm,d2?d4?50mm、d3?55mm 5)轴各段的长度:L1?30mm,L2?38mm,L3?27mmL4?83mm,L5?30mm
m 6)输入转矩T2?387N·高速级的齿轮直径为d2?240mm,低速轴的小齿轮的直径为d1?97mm 螺旋角??15? 压力角取an?20?
作用在高速轴的大齿轮的力
2T22?3.87?105圆周力 Ft1??N?3225N
d2240径向力 Fr1?Ft1tanan3225?tan20??N?1215N
cos?cos15?轴向力 Fa1?Ft1tan??3225?tan15?N?864N 作用在低速轴的小齿轮的力
2T22?3.87?105圆周力 Ft2??N?7979N
d197径向力 Fr2?Ft1tanan7979?tan20??N?3006N
cos?cos15?轴向力 Fa2?Ft1tan??7979?tan15?N?2138N
中间轴受力分析图如下:
从左到右轴承与齿轮,齿轮与齿轮,齿轮与轴承的中心距分别
L1?57mm,L2?88mm,L3?34mm
高速级中间轴轴承圆周力 Fh1???Ft3L1?Ft2(L1?L2)???5153N
L1?L2?L3低速级中间轴轴承圆周力 Fh2???Ft2?Ft3?Fh1???6051N 高速级中间轴轴承径向力 Fv1?Fr2(L1?L2)?Fr3L1?27N
L1?L2?L3低速级中间轴轴承径向力 Fv2?Fr2?Fr3?Fv1??1818N 高速级中间轴水平弯矩 Mh1?Ft2(L1?L2)?467625N?mm 低速级中间轴水平弯矩 Mh2?Ft3L1?454803N?mm 高速级中间轴垂直弯矩 Mv1?Fr2(L1?L2)?176175N?mm 低速级中间轴垂直弯矩 Mv2?Fr3L1?171342N?mm
22高速级中间轴弯矩M1?Mh1?Mv1?499711N?mm 22低速级中间轴弯矩M2?Mh2?Mv2?486008N?mm
2高速级中间轴当量弯矩Mca1?M12?(?T2)?551024N?mm 22低速级中间轴当量弯矩Mca2?M2?(?T2)?538628N?mm
弯矩图: 水平面弯矩图 垂直面弯矩图 合成弯矩图 扭矩图 当量弯矩图
从图中可以看出,高速轴的大齿轮的所在截面的当量弯矩最大 计算危险截面处轴的直径
轴的材料是选用45钢,调质处理,由表14-1查得?B?650MPa,由表14-3查得??-1b??60MPa,则
d?3Me551024?3mm?45.12mm,考虑到键槽对轴的削弱,将d值加大
0.1???1b?0.1?605%,故
d?1.05?45.1?47mm
上述自选尺寸符合要求,所以安全
2.轴上零件的周向固定
为了保证良好的对中性,齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与轴承圈配合轴径选用k6,齿轮与中间轴均采用A型普通平键联接,
高速轴对应的大齿轮配合的键为b=14mm,h=9mm,L=36mm GB1096-79 低速轴对应的小齿轮配合的键b=14mm,h=9mm,L=36mm GB1096-79 3.轴上倒角与圆角
为保证7009C轴承圈端面紧靠定位轴肩的端面,根据轴承手册的推荐,取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-1986,轴的左右端倒角均为1?45?
4.轴承和键的校核
4T24?387?103连接高速级大齿轮和轴的键:?p???114.2MPa
d1hl44?14??36?14?查表10-10,得[?p]?100~120MPa ?p?[?p],键校核安全
?ca?M12???T?2/W?64.7MPa,查表14-3得??-1b??65MPa,?ca?[??1],故
安全
连接低速级小齿轮和轴的键校核同上,也安全
校核右端轴承和计算寿命:径向载荷Fr?Fv?FH?5153N
F轴向载荷:Fa?864N,aFr?0.17?e,,,所以查表得,X=1,Y=0
22
由表16-9取fp?1.2,则高速轴的当量动载荷为
PA?fp(XFr?YFa)?6184N?Cr
所以寿命为:
10?Cr???Lh??84610h,符合工作寿命要求 ??60n?PA?63校核左端轴承和计算寿命:Fr?Fv?FH?6318N,
PB?fp(XFr?YFa)?7582N?Cr
22106?Cr???Lh??45907h,符合工作寿命要求 ??60n?PB?3
三.低速轴的设计
1.选择轴的材料及热处理
由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理. 2.初估轴径
按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=107至118,取c?110 输入功率P3?3.86Kw
d1min?C3P3.86mm?1103?56mm,所以该轴上最小直径为56mm.考虑到有键n28.7槽,取d?60mm
3.轴各段的长度及直径
6 1 2 4 5 3
初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径.该轴轴段1安装轴承和挡油环,挡油环厚度b?6mm,故该段直径为d1?63mm,L1?40mm。2段
带式输送机传动装置的设计书
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)