d2=143.21 mm 而 Ft=
2T32?311.35??4348.16N ?3d2143.21?10tan?ntan20o?4348.16??1630.06N Fr= Ftcos?cos13.86o
Fa= Fttan?=4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力Ft，径向力Fr及轴向力Fa的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本P361表15?3取
Ao?112
dmin?Ao3P3?35.763mm n3输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径dⅠ?Ⅱ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本P343表14?1,选取Ka?1.5
Tca?KaT3?1.5?311.35?467.0275N?m
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 查《机械设计手册》22?112 选取
LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为
500Nm,半联轴器的孔径
d1?40mm,故取dⅠ?Ⅱ?40mm.半联轴器的长度L?112mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度为L1?84mm
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径dⅡ?Ⅲ?47mm;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D?50mm半联轴器与
轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长
度应比 略短一些,现取lⅠ?Ⅱ?82mm ②
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据dⅡ?Ⅲ?47mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.
d D 85 85 100 80 B 19 19 25 16 d2 D2 轴承代号 7209AC 7209B 7309B 7010C 16
45 45 45 50
58.8 60.5 66.0 59.2 73.2 70.2 80.0 70.9 50 50 80 90 16 20 59.2 62.4 70.9 77.7 7010AC 7210C
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的d?D?B?50mm?80mm?16mm,故dⅢ?Ⅳ?dⅦ?Ⅷ?50mm;而 lⅦ?Ⅷ?16mm .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度h?0.07d,取h?3.5mm,因此dⅣ?Ⅴ?57mm,
③ 取安装齿轮处的轴段dⅥ?Ⅶ?58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮毂的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取lⅥ?Ⅶ?72mm. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取dⅤ?Ⅵ?65mm.轴环宽度b?1.4h,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l?30mm ,故取lⅡ?Ⅲ?50mm.
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16mm,两圆柱齿轮间的距离c=20mm.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm,已知滚动轴承宽度T=16mm, 高速齿轮轮毂长L=50mm,则
lⅦ?Ⅷ?T?s?a?(75?72)?(16?8?16?3)mm?43mm
lⅣ?Ⅴ?L?s?c?a?lⅢ?Ⅳ?lⅤ?Ⅵ?(50?8?20?16?24?8)mm?62mm至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,
17
查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. L2?L3?114.8mm?60.8mm?175.6mm
FL360.8NH1?LFt?4348.16??1506N
2?L3175.6FL2114.8NH2?LFt?4348.16?175.6?2843N
2?L3FLFDFr3?aNV1?2L?L?809N 23FNV2?Fr?FNV2?1630?809?821N MH?172888.8N?mm
MV1?FNV1L2?809?114.8?92873.2N?mm MV2?FNV2L3?821?60.8?49916.8N?mm
M?M2M2221H?V1?172889?92873?196255N?mm
M2?179951N?mm 传动轴总体设计结构图:
(从动轴)
(中间轴)
18
从动轴的载荷分析图:
主动轴) 19
(
6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 根据
2?(?T23)1962552?(1?311.35)2ca=
M1?W=0.1?27465?10.82
前已选轴材料为45钢，调质处理。 查表15-1得[??1]=60MPa
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机械课程设计-减速器设计说明书
