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正文內(nèi)容

設計帶式輸送帶傳動裝置課程任務設計書(編輯修改稿)

2024-10-01 20:15 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 計 選擇軸的材料 由于減速器傳遞的功率不大,其重量無特殊要求故選擇和小齒輪一樣的材料 40Cr 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 . 初步計算軸的最小直徑 用初步估算的方法,即按純扭矩并降低許用 扭轉切應力確定軸徑d,計算公式: 30 nPAd?,選用 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼,查機設書 P370 表 153,得 1060 ?A mmd 3 ??? 在第一部分中已經(jīng)選用的電機 Y160L6,D=42。查《機械設計課程設計》 p131,選用聯(lián)軸器 HL3,故 mmd 30min ? 。 軸的結構設計 ( 1)擬定軸上零件的裝配方案,經(jīng)分析比較,選用如下方案: ( 2)、各軸的直徑和長度 1)、聯(lián)軸器采用軸肩定位 mmd 301 ? ,半聯(lián)軸器長度 mmL 82? ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 601 ? ,為了保證軸肩對半聯(lián)軸器的可 19 靠定位,故選擇 mmL 581 ? 2)、初步確定滾動軸承 8 因齒輪為斜齒輪則軸承受徑向力和軸向力作用,高速級轉速較高,載荷一般,故選用角接觸球軸承 7007AC,mmmmmmBDd 156235 ????? ,故 mmd 353 ? , mmL 143 ? 3)、當直徑變化處的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時,則相鄰直徑變化要大些,故 mmd 404 ? , mmL 1064 ? 4)、當軸徑變化僅為了裝配方便或區(qū)別加工表面時,不承受軸向力也不固定軸上零件的,則相鄰直徑變化較小,即 : mmd 322 ? , mmL 502 ? , mmd 356 ? , mmL 325? ( 3)、軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通 C 型平鍵連接,mmLmmd 58,30 11 ?? ,查機設書 P106 表 61 選用鍵為mmLhb 50810 ????? ,半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH ,滾動軸承與軸的周向定位采用過度配合保證,選軸的直徑尺寸公差 m6。 ( 4)、確定軸向圓角和倒角尺寸 參照機設書 P365 表 152,取軸端倒角 ? ? ,各軸肩出圓角半徑見軸的零件圖 ( 5)、求軸上的載荷 小齒輪分度圓直徑 mmd ? NNdTF t 4111 ????? 20 NNβFF tr 2 2 o s 20t a 2 4 9c o s 20t a n1 ????? ? ?? NNFF ta a a n1 ???? ?? 首先根據(jù)軸的結構圖作出以下受力分析圖,在確定軸承的支撐點位置時,應從手冊中查取 a 的值,對于 7007AC 型角接觸球軸承,由指導書 P122 頁查得 a=。因此,作為簡支梁的軸的支 承跨距為 mmll 6 2 632 ???? ,根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖,從軸的結構圖以及彎矩圖可以看出齒輪中心截面受彎矩較大,計算該截面出的力與矩: 21 NNll lFF tNH 311 ?? ???? NNll lFF tNH 6 635 4932 212 ?? ???? mNmmNlFM NHH ?????? 2 67 3 2211 mNmmNlFM NHH ?????? 5 1 7322 mNmmNDFM aea ?????? 22 NNll MlFF arNV 332 311 ?? ??????? NNll MlFF arNV 332 212 ?? ??????? mNmmNlFM NVV ?????? 2 6 7211 mNmmNlFM NVV ?????? 8 9322 mNmNMMM HV ??????? 2221211 mNmNMMM HV ??????? 2222222 mNTT ??? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支持力 F NF NFNHNH 773221 ?? NF NFNVNV 789 ?? 彎矩 M mNM H ?? mNM mNM VV ?? ?? 總彎矩 mNM mNM ?? ?? 扭矩 mNT ?? ( 6)、按彎矩合成應力校核軸的強度 進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強度,根據(jù) P373 式( 155)及表中數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉,扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力,故取α =,軸的計算應力 23 M P aM P a. .W TMσca )()( 3322221 ??? ????? ? 其中 33 1032 ?? 前面以選定軸的材料為 40Cr 鋼( 調(diào)質(zhì)),查機設書 P362 表 151,得: ? ? aMPσ 701 ?? ,因此 ? ?1?? σσca ,故安全。 (7)、精確校核軸的疲勞強度 1)、 判斷危險截面 由軸的結構圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知齒輪左端截面 5 因加工齒輪有尺寸變化,引起應力集中,故該截面 左側需校核驗證 2)、 截面左側 抗彎截面系數(shù) 3333 64 00401010 ???? 抗扭截面系數(shù) 3333 1 2 8 0 mmmmdW T ???? 截面左側的彎矩 M 為:mNmNmNMM ?????????? 2 6 2 0 2 6 2 61 截面上的扭矩 T 為: mNTT ??? 截面上的彎曲應力: M P aM P aWMσb 4 0 0 3 ???? 截面上的扭轉應力: M P aM P aWTτ TT 3 ???? 軸的材料為 40Cr 鋼,調(diào)質(zhì)處理,由機設書 P362 表 151 查得: aB MPσ 735? aMPσ 3551 ?? aMP1551 ??? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機設書P40 附表 32 查取 因 0250401 .dr ?? .dD ?? 經(jīng)插入后得: ? ??? 24 又由附圖 31 可得軸的材料敏性系數(shù)為 ? ??q 則: 8211022800111 9611232780111 .).(.)( αqk .).(.)( αqk τττ σσσ ???????? ???????? 由附圖 32 的尺寸系數(shù) ? 由附圖 33 的扭轉尺寸系數(shù) ? 軸按磨削加工,由附圖 34 得表面質(zhì)量 τσ ?? 軸未經(jīng)表面強化處理,即 1?q? ,則按式 312 及 314b 得綜合系數(shù)為: 1721950 1860 821116021950 1770 96111....βεkK....βεkKττττσσσσ?????????????? 合金鋼的特性系數(shù) 3020 .~.σ ?? 取 ??? 15010 .~.τ ?? 取 ??? 則可計算安全系數(shù) caS 3551 ??????? ? ..σσK σS maaσσ ? 1551 ????????? ? ..ττK τS mταττ ? 2222 .SSS SSSτστσca ????????? , 故可知其安全 ( 8)、軸承壽命的校核 1)已知軸承的預計壽命 L=2 8 365 8=46720h 由所選軸承系列 7007AC,查指導書 P122 表知額定動載荷C= 2)求兩軸承受到的徑向載荷 25 NFFFNFFFNHNVrNHNVr22222222221211?????????? 3)求兩軸承的計算軸向力 對于 70000AC型軸承,按表 137,軸承派生軸向力 rd FF ? ,則有: NNFF NNFF rd rd 22 11 ???? ???? 于是軸向力為: NFF NNFFF da daea 11 ?? ????? 4)當量動載荷 P 因 9 40 6111 ??? raFFe 63 8 79 3222 ??? raFFe 由表 135 得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為: 軸承 1 ?X ?Y 軸承 2 12?X 02?Y 因軸承運轉中有輕微沖擊載荷,故按表 136 取 ?pf ,則: NNFYFXfP NNFYFXfP arp arp )()( )()( 22222 11111 ???????? ???????? 5)驗算軸承壽命 因 21 PP? ,所以按軸承 2 的受力大小來驗算,則: hhhPCnL h 4 67 204 82 90 11 90 009 7060 106010366 ??????????????????? 所以所選軸承壽命符合要求,確定角接觸球軸承 7007AC 26 ( 9) 、鍵的校核 聯(lián)軸器與軸: 1)選用鍵的系列 50810 ????? lhb NT ? 2)鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼,由表 62 查得許用擠 壓應力? ? M Paσ p 120200 ?? ,取 ? ? MPaσ p 100? ,鍵的工作長度 mmblL 40??? ,鍵的接觸高度 mmhk ?? ,由式 61 得: M P aM P aM P ak L dTσ p 1 1 0 02102 33 ???? ????? ,所以合適 二 中速軸的設計 選擇軸的材料 該軸同樣選取 40Cr 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理。 初步計算軸的最小直徑 根據(jù)表 153,取 1100 ?A ,于是根據(jù)公式 30 nPAd?有 ..d 982606233 443110 3 ??? 選定 mmd 40min ? 軸的結構設計 ( 1)擬定軸上零件的裝配方案,經(jīng)分析比較,選用如下方案: 27 ( 2)各軸的直徑和長度 1)根據(jù) mmd 40min ? ,選用角接觸球軸承 7208AC,尺寸188040 ????? BDd 得 mmdd 4051 ?? mm,為了使齒輪 3 便于安裝,故取 mmd 422
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