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二級減速器課程設(shè)計的軸校核.doc

  • 資源ID:9265935       資源大小:401.50KB        全文頁數(shù):10頁
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二級減速器課程設(shè)計的軸校核.doc

1.1 小錐齒軸校核 1.1.1 初步確定小錐齒軸的最小直徑 按照同類機械類比的方法初步確定軸的最小直徑=35 mm,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 1.1.2 小錐齒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖1 小錐齒軸 根據(jù)實際情況要求,選擇圖1所示方案。 1.1.2.1 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足錐齒的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出軸肩,左端采用錐齒端面定位,同理為了滿足皮帶輪的軸向定位要求,Ⅴ-Ⅵ軸段左端需制出一軸肩,右端采用皮帶輪端面定位,為了滿足軸承的軸向定位要求,Ⅱ-Ⅲ軸段右端需制出一軸肩,左端采用軸承端蓋定位,為了滿足軸承的軸向定位要求,Ⅳ-Ⅴ軸段左端需制出一軸肩,右端采用軸承端蓋定位。 初步選擇軸承,考慮到主要承受徑向載荷,同時也承受不小的軸向載荷,故選用圓錐滾子軸承,參照工作要求并根據(jù)dⅡ-Ⅲ=45mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取圓錐滾子軸承30209,其尺寸為dDB=45mm85mm19mm,lⅡ-Ⅲ=50mm。 取安裝錐齒的軸段的直徑dⅠ-Ⅱ=35mm,錐齒的最左端與最右端之間采用端蓋定位 。 取安裝帶輪的軸段直徑dⅤ-Ⅵ=35mm,帶輪的最左端與最右端之間采用端蓋定位 。 1.1.2.2 軸上零件的周向定位 錐齒與軸的周向定位采用平鍵連接,按dⅠ-Ⅱ=35mm,由機械零件手冊查的平鍵截面bh=10mm8mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為22mm,同時為了保證錐齒與軸的配合有良好的對中性,故選擇錐齒與軸的配合為,帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接,按dⅤ-Ⅵ=42mm,由機械零件手冊查的平鍵截面bh=12mm8mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為40mm,同時為了保證帶輪與軸的配合有良好的對中性,故選擇錐齒與軸的配合為,圓錐滾子軸承與軸的周滾子軸承與軸的周向定位是由過渡配合來。 1.1.2.3 軸上倒角的尺寸 取軸端倒角為2。 1.1.3 小錐齒軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1 若取每級齒輪傳動的效率(包括軸承效率在內(nèi))=0.97,=0.61(電動機功率因數(shù)),則 =0.550.61 kw0.3157 kw 又 于是 1.1.4 求作用小錐齒輪上的力 因已知小錐齒輪的分度圓直徑為 而 圓周力,徑向力及軸向力的方向如圖2所示 1.1.5 求小錐齒軸上的載荷 首先根據(jù)小錐齒軸的結(jié)構(gòu)圖(圖1)做出軸的計算簡圖(圖2)。在確定 軸承的支點位置時,應(yīng)從手冊中查取a值。對于30209型圓錐滾子軸承,由手冊查得a=18.6mm。因此,作為懸臂梁的小錐齒軸的支撐跨距L2=157.2mm,L1=55.4mm。根據(jù)小錐齒軸的計算簡圖做出的彎矩圖和扭矩圖(圖2)。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面A和截面B是小錐齒軸的危險截面?,F(xiàn)將計算出的截面A處與截面B處的Mh、Mv及M的值列于表1與表2(參看圖2)。 圖2 軸的載荷分析圖 表1 截面A 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 扭矩T 表2 截面B 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 扭矩T 1.1.6 按彎扭合成應(yīng)力校核小錐齒軸的強度 進(jìn)行校核時,通常只校核小錐齒軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面A和危險截面B)的強度。根據(jù)及表1和表2中的數(shù)據(jù),以及小錐齒軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取=0.6,小錐齒軸的計算應(yīng)力 截面A 前已選定小錐齒軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,查得=60MPa。因此,故截面A安全。 截面B 前已選定小錐齒軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,查得=60MPa。因此,故截面B安全。 1.2 大錐齒軸校核 1.2.1 初步確定大錐齒軸的最小直徑 按照同類機械類比的方法初步確定軸的最小直徑=30 mm,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 1.2.2 大錐齒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖3 大錐齒軸 根據(jù)實際情況要求,選擇圖3所示方案。 1.2.2.1 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足錐齒的軸向定位要求,Ⅵ-Ⅶ軸段左端需制出軸肩,右端采用錐齒端面定位,同理為了滿足撥盤的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩,左端采用撥盤端面定位,為了滿足動擠壓盤的軸向定位要求,Ⅱ-Ⅲ軸段右端需制出一軸肩,左端采用動擠壓盤端面定位,為了滿足軸承的軸向定位要求,Ⅲ-Ⅳ軸段右端需制出一軸肩,左端采用軸承端蓋定位,同理為了滿足軸承的軸向定位要求,Ⅴ-Ⅵ軸段左端需制出一軸肩,右端采用軸承端蓋定位,。 初步選擇軸承,考慮到主要承受徑向載荷,同時也承受不小的軸向載荷,故選用圓錐滾子軸承,參照工作要求并根據(jù)dⅢ-Ⅳ=40mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取圓錐滾子軸承30208,其尺寸為dDB=40mm80mm18mm,lⅢ-Ⅳ=60mm。 取安裝錐齒的軸段的直徑dⅥ-Ⅶ=35mm,錐齒的最左端與最右端之間采用端蓋定位 。 取安裝撥盤的軸段直徑dⅠ-Ⅱ=30mm,撥盤的最左端與最右端之間采用端蓋定位 。 取安裝動擠壓盤的軸段直徑dⅡ-Ⅲ=35mm,動擠壓盤的最左端與最右端之間采用端蓋定位 。 1.2.2.2 軸上零件的周向定位 錐齒與軸的周向定位采用平鍵連接,按dⅥ-Ⅶ=35mm,由機械零件手冊查的平鍵截面bh=10mm8mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為25mm,同時為了保證錐齒與軸的配合有良好的對中性,故選擇錐齒與軸的配合為,撥盤與軸的周向定位采用平鍵連接,按dⅠ-Ⅱ=30mm,由機械零件手冊查的平鍵截面bh=10mm8mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為18mm,同時為了保證錐齒與軸的配合有良好的對中性,故選擇錐齒與軸的配合為,圓錐滾子軸承與軸的周滾子軸承與軸的周向定位是由過渡配合來。 1.2.2.3 軸上倒角的尺寸 取軸端倒角為2。 1.2.3 大錐齒軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2 若取每級齒輪傳動的效率(包括軸承效率在內(nèi))=0.97,則 =0.3157 kw0.2970kw 又 于是 1.2.4 求作用大錐齒輪上的力 因已知大錐齒輪的分度圓直徑為 而 圓周力,徑向力及軸向力的方向如圖2所示 1.2.5 求大錐齒軸上的載荷 首先根據(jù)大錐齒軸的結(jié)構(gòu)圖(圖4)做出軸的計算簡圖(圖5)。在確定 軸承的支點位置時,應(yīng)從手冊中查取a值。對于30208型圓錐滾子軸承,由手冊查得a=16.9mm。因此,作為懸臂梁的小錐齒軸的支撐跨距L2=60.6mm,L1=133.8mm。根據(jù)大錐齒軸的計算簡圖做出的彎矩圖和扭矩圖(圖5)。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B和截面C是大錐齒軸的危險截面。現(xiàn)將計算出的截面B處與截面C處的Mh1、Mv1及M1的值列于表3與表4(參看圖2)。 圖3 軸的載荷分析圖 表3 截面B 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 扭矩T 表4 截面C 載荷 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩M 總彎矩 扭矩T 1.2.6 按彎扭合成應(yīng)力校核小錐齒軸的強度 進(jìn)行校核時,通常只校核小錐齒軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面B和危險截面C)的強度。根據(jù)及表3和表4中的數(shù)據(jù),以及小錐齒軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取=0.6,小錐齒軸的計算應(yīng)力 截面B 前已選定小錐齒軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,查得=60MPa。因此,故截面B安全。 截面C 前已選定小錐齒軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,查得=60MPa。因此,故截面C安全。

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