【正文】 ax): 1 其他尺寸 /mm|d2 ≈ : 其他尺寸 /mm|D2 ≈ : 其他尺寸 /mm|r (min): 1 基本額定載荷 /kN|Cr: 基本額定載荷 /kN|C0r: 極限轉(zhuǎn)速 /(r/min)|脂 : 9000 極限轉(zhuǎn)速 /(r/min)|油 : 11000 重量 /kg|W ≈ : 軸承代號 |60000 型 : 6008 45 / 60 故軸承的選用是合格的。1]?? = 60MPa。 減速軸 及軸承 的設(shè)計與校核 36 / 60 減速軸一 及軸承 的設(shè)計與校核 ： 1. 擇軸的材料為 45號鋼，經(jīng)正火處理，查機械設(shè)計手冊表 511得， ?b =400Mpa， ?s=220Mpa，?1=165Mpa， τ1=95Mpa， [?1]b=60Mpa. 初步計算軸徑 由 P1=*=， n1=nm=2500r/min； 選 C=110，則 dmin1=C 3 =，取 12mm 2. 抗彎扭合成校核 ① 畫受力簡圖 圖 受力分析圖 ② 軸上受力分析 軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩： T=11Nm 則齒輪的圓周力： 37 / 60 Ft=2T1/d1=2T1/z*mn=611N 齒輪的徑向力： Fr=Ft*tanа =222N 計算作用于軸上的支反力 水平面內(nèi)支反力 RHA=611*35/145=147N RHB=611*110/145=464N 垂直面內(nèi)支反力 RVA=222*35/145=54N RVB=611*110/145=168N 計算軸的彎矩，并畫彎、轉(zhuǎn)矩圖 Mmax=√Mh2+Mv2=17292Nmm 計算并畫當量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取 a=，則 aT=*11000Nmm=6600Nmm M=√M2+（ aT） 2計算， 最大為 18509Nmm， 并畫出當量彎矩圖。 （ 2） 確定計算功率 選擇型號，確定鏈節(jié)距和排數(shù)，電動機拖動，稍有沖擊取 Ka = 有 Pc=Ka*P=*= （ 3）初定中心距 a，取定鏈節(jié)數(shù) Lp 根據(jù) P0和 n=120r/min，查機械設(shè)計手冊功率轉(zhuǎn)速曲線 ,選擇滾子鏈型號為 10A 鏈輪半徑 =z*p/2π=27**π=68mm 初定中心距 a0 = (30~50)p，取 a0 = 30p。 四個螺栓受刨土耙和松土耙爪的后拽力，其合力大小為 F=780+330=1110N 為剪切力 考慮到?jīng)_擊力比較大，乘以 2 的載荷系數(shù) 一共有四個螺栓，每個螺栓的剪切力 Fs=2*F/4=2*1110=555N 按剪切強度條件計算 τ= 4?Fsπd2m= 4?555π?20?20=[τ]=240/= m 為螺栓受剪面數(shù)目 d 為螺栓受剪面直徑 故螺栓強度合格。3） 22?20 =139mm3 所以 σca = ??ca???? = 660013910。 預定軸轉(zhuǎn)速 120r/min。進一步加工，需要進一步分析底盤的參數(shù)與制動器的參數(shù) ） 1） 選擇軸的材料 選擇 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，其參數(shù)如下： ? ? 111 6 5 0 , 3 6 0 , 3 0 0 , 1 1 560bsb M p a M p a M p a M p aM P a? ? ? ?? ???? ? ? ?? 2） 初步選擇軸徑 3min Pd? min 29d mm? 取為 30mm 11 / 60 3） 軸的機構(gòu)設(shè)計 圖 軸結(jié)構(gòu)圖 4） 按彎矩組合校核 此處按 u=3 時 5） 畫受力簡圖 圖 軸受力圖 6） 軸上的受力分析 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 22 9 / 2 1. 3 14 8T N m? ? ? 二、 Inventor 計算： 剪切應(yīng)力圖： 彎矩圖： 12 / 60 彎曲應(yīng)力： 理想直徑： 圖 分析圖 軸的尺寸選擇合理。 要求： 1。 據(jù)我們所查到的資料，這種火災 每年給農(nóng)民們造成極大損失，如果火災得不到控制，還會威脅到農(nóng)房、人畜的安全。耙的切土深度是 30mm，計劃每分鐘刨土 ~ 。分析可得滅火車工作在3m/s 時，其功率取得最大值。 耙主要有兩部分組成，松土耙和刨土耙。 ） F1=9550 Pn?r =2056N 20 / 60 水平分力： Fq1 = F1*cos25。 1. 考慮到載荷較大，故選擇軸的材料為 45 號鋼，經(jīng)正火處理，查機械設(shè)計手冊表 511得，?b =400Mpa， ?s=220Mpa， ?1=165Mpa， τ1=95Mpa， [?1]b=60Mpa。 圖 錐齒輪 24 / 60 通過軟件初選一對錐齒輪，具體參數(shù)如下： 常見參數(shù) 傳動比 i ul 切向模數(shù) met mm 螺旋角 β deg 切向壓力角 αt deg 軸間角 Σ deg 端部法向壓力角 αne deg 嚙合系數(shù) ε ul 軸平行度極限偏差 fx mm 軸平行度極限偏差 fy mm 虛擬傳動比 iv ul 等效中心距 av mm 虛中心距 an mm 螺錐半徑 Re mm 中面螺錐半徑 Rm mm 齒輪 齒輪 1 齒輪 2 模型類型 零部件 零部件 齒數(shù) z 34 ul 34 ul 變位系數(shù) x ul ul 切向位移量 xt ul ul 尾端節(jié)徑 de mm mm 中面節(jié)徑 dm mm mm 尾端外徑 dae mm mm 小端部外徑 dai mm mm 端部齒根直徑 dfe mm mm 頂點距離 Ae mm mm 小端部頂點距離 Ai mm mm 節(jié)錐角 δ deg deg 外錐角 δa deg deg 根錐角 δf deg deg 面寬 b mm 面寬比 br ul 齒頂高 a* ul ul 間隙 c* ul ul 齒根圓角 rf* ul ul 全齒高 he mm mm 端部齒厚 se mm mm 25 / 60 弦厚度 tc mm mm 弦齒頂高 ac mm mm 螺旋角極限偏差 Fβ mm mm 極限圓周徑向跳動 Fr mm mm 軸向螺距極限偏差 fpt mm mm 基本螺距極限偏差 fpb mm mm 等效齒數(shù) zv ul ul 等效中徑 dv mm mm 等效外徑 dva mm mm 等效基圓直徑 dvb mm mm 無錐形變位系數(shù) xz ul ul 無底切變位系數(shù) xp ul ul 變位系數(shù)許用底切 xd ul ul 齒頂高截斷 k ul ul 嚙合外齒厚度 sa ul ul 用軟件進行載荷分析： 載荷 齒輪 1 齒輪 2 功率 P kW kW 速度 n rpm rpm 轉(zhuǎn)矩 T N m N m 效率 η ul 切向力 Ft N 法向力 Fn N 徑向力 (方向 1) Fr1 N N 徑向力 (方向 2) Fr2 N N 軸向力 (方向 1) Fa1 N N 軸向力 (方向 2) Fa2 N N 圓周速度 v mps 共振轉(zhuǎn)速 nE1 rpm 材料 齒輪 1 齒輪 2 用戶材料 用戶材料 極限拉伸強度 Su 700 MPa 700 MPa 屈服強度 Sy 340 MPa 340 MPa 彈性模量 E 206000 MPa 206000 MPa 泊松比 μ ul ul 彎曲疲勞極限 ζFlim MPa MPa 26 / 60 接觸疲勞極限 ζHlim MPa MPa 齒型心硬度 JHV 210 ul 210 ul 齒側(cè)面硬度 VHV 600 ul 600 ul 彎曲時的基本載荷循環(huán)次數(shù) NFlim 3000000 ul 3000000 ul 接觸時的基本載荷循環(huán)次數(shù) NHlim 100000000 ul 100000000 ul 彎曲的 W?hler 曲線指數(shù) qF ul ul 接觸的 W?hler 曲線指數(shù) qH ul ul 處理類型 類型 2 ul 2 ul 強度計算 附加載荷系數(shù) 應(yīng)用系數(shù) KA ul 動態(tài)系數(shù) KHv ul ul 面載荷系數(shù) KHβ ul ul 橫向載荷系數(shù) KHα ul ul 一次過載系數(shù) KAS ul 接觸系數(shù) 彈性系數(shù) ZE ul 區(qū)域系數(shù) ZH ul 嚙合系數(shù) Zε ul 錐齒輪系數(shù) Zk ul 單對齒接觸系數(shù) ZB ul ul 使用壽命系數(shù) ZN ul ul 潤滑系數(shù) ZL ul 粗糙度系數(shù) ZR ul 速度系數(shù) Zv ul 螺旋角系數(shù) Zβ ul 尺寸系數(shù) ZX ul ul 彎曲系數(shù) 形狀系數(shù) YFa ul ul 應(yīng)力校正系數(shù) YSa ul ul 帶有磨削切口的齒的系數(shù) YSag ul ul 螺旋角系數(shù) Yβ ul 嚙合系數(shù) Yε ul 錐齒輪系數(shù) Yk ul 交變載荷系數(shù) YA ul ul 生產(chǎn)技術(shù)系數(shù) YT ul ul 27 / 60 使用壽命系數(shù) YN ul ul 開槽敏感系數(shù) Yδ ul ul 尺寸系數(shù) YX ul ul 齒根表面系數(shù) YR ul 結(jié)果 免受點蝕安全系數(shù) SH ul ul 免受斷齒安全系數(shù) SF ul ul 靜態(tài)接觸安全 SHst ul ul 靜態(tài)彎曲安全 SFst ul ul 校驗計算 正 結(jié)果顯示設(shè)計正確。 2. 減速箱與松土耙軸鏈傳動設(shè)計： 傳動比為 1，考慮到松土耙軸中心距地面較近，去鏈輪齒數(shù)為 12 個 Pc= Ka*P=*= P0≥ Pc/Kp KzKl=**= 型號： 12A 鏈輪半徑 =z*p/2π=12**π=36mm 3. 減速箱與傳送帶主動軸鏈傳動設(shè)計 傳動比為 1，取鏈輪齒數(shù)為 27 Pc= Ka*P=*（ +*） = P0≥ Pc/Kp KzKl=**= 型號： 06B 鏈輪半徑 =z*p/2π=27**π=41mm 4. 松土耙軸與刨土耙軸鏈傳動設(shè)計： 33 / 60 傳動比為 1，同樣考慮到松土耙軸和刨土耙軸中心距地面較近，取鏈輪齒數(shù)為 12 個 Pc= Ka*P=* P0≥ Pc/Kp KzKl=**= 型號： 08A 鏈輪半徑 =z*p/2π=12**π=24mm 5. 傳送帶主動軸與拋土旋轉(zhuǎn)軸鏈傳動設(shè)計： 傳動比為 1，取鏈輪齒數(shù)為 27 Pc= Ka*P=* P0≥ Pc/Kp KzKl=**= 型號： 06B 鏈輪半徑 =z*p/2π=27**π=41mm 聯(lián)軸器的選擇 電機與減速器輸入軸之間采用聯(lián)軸器連接。6 = [σ。 =1117N 豎直分力： Fv1= F1*sin47。6 = [σ。 鍵的設(shè)計與校核 本設(shè)計多處用到了鍵，包括聯(lián)軸器處、齒輪處等，所有鍵均按軸頸查機械設(shè)計手冊進行設(shè)計。 ） F1=9550 Pn?r =2056N 水平分力： Fq1 = F1*cos25。 a、 截 面上的應(yīng)力： 彎曲應(yīng)力幅： σa = MW = √: (MPa)= 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅： τa = T2WT= = 彎曲平均應(yīng)力： σm = 0 扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力： τm=τa= 38 / 60 b、材料的疲勞極限：根據(jù) ?b =400Mpa， ?s=220Mpa,查 書 表 6— 1 得 φσ = ， φτ = C、截面應(yīng)力集中系數(shù)：查附表 6— 1 得（平鍵類型為 A 型 ,66） kσ = ,kτ = d、表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)：查附表