[教學(xué)研究]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 06:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 L—鍵連接的計(jì)算長(zhǎng)度。 鍵和軸的材料都為鋼，查參考文獻(xiàn)[1] 顯然，故強(qiáng)度足夠。 （9）校核軸承壽命 查參考文獻(xiàn)[2] 1）計(jì)算軸承軸向力因?yàn)檫x用的是圓錐滾子軸承，所以軸承既受徑向力，又受軸向力，則軸承受力圖如下： 軸承I、II內(nèi)部徑向力分別為： 和的方向如圖，與A同向，則,因此軸有左移趨勢(shì)，但由軸承部件的結(jié)構(gòu)圖分析可知軸承1將使軸保持平衡，故兩軸的軸向力分別為 又因?yàn)? 所以只需校核軸承1 2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由,查參考文獻(xiàn)[1] 因?yàn)? 所以 當(dāng)量動(dòng)載荷為 3）校核軸承壽命 軸承工作溫度較低，查參考文獻(xiàn)[1]。載荷平穩(wěn)，查參考文獻(xiàn)[1]。軸承Ⅰ的壽命為 已知該傳動(dòng)裝置使用5年3班工作制，則預(yù)期壽命為 顯然，故軸承Ⅰ壽命符合設(shè)計(jì)要求。 所以軸承2也符合設(shè)計(jì)要求。渦輪軸及軸上零件的設(shè)計(jì) （1）選擇軸的材料 因?yàn)閭鬟f功率不大，且對(duì)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用45鋼，調(diào)制處理 （2）初算軸徑對(duì)于帶輪軸端，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，查參考文獻(xiàn)[1]=106~118，考慮軸端彎矩比較小，故取C=106 考慮鍵槽的影響，取，圓整取=13mm。 （3）選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件擬選用GY型剛性凸緣聯(lián)軸器（GB/T 5843——2003） 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 式中：T——聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩 K——工作情況系數(shù)。查參考文獻(xiàn)[1]：工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)的工作情況系數(shù)K= 所以 根據(jù)，查參考文獻(xiàn)[2]（,）。其軸孔直徑范圍d=30~42mm，可滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)的軸徑要求。 所以選擇凸緣聯(lián)軸器為 所以最終查參考文獻(xiàn)[2] （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）確定軸的軸向固定方式 因?yàn)閮芍c(diǎn)間無(wú)傳動(dòng)件，跨距不大，且工作溫度變化不大，故軸的軸向固定方式采用兩端固定方式。 2）選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型，并確定其潤(rùn)滑方式 因?yàn)檩S受軸向力作用，故選用圓錐滾子軸承支承。因?yàn)辇X輪線速度，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑油不足以潤(rùn)滑軸承，故采用脂潤(rùn)滑。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境清潔，脂潤(rùn)滑，密封處軸徑的線速度較低，故滾動(dòng)軸承采用毛氈圈密封，并在軸上安置檔油板，一般取Δ=8~12mm。 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Ⅰ、軸段① 由前面聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)選擇知， Ⅱ、軸段②在確定軸段②的直徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的固定和密封圈的尺寸這兩個(gè)方面。當(dāng)聯(lián)軸器右端用軸肩固定時(shí)，由參考文獻(xiàn)[1]②的直徑。軸段②的最終直徑有密封圈確定。查參考文獻(xiàn)[3]知，可以選用氈圈油封密封圈FZ/T 92010—1991中的軸徑為35mm的，則軸段②的直徑。 Ⅲ、軸段③和軸段⑥軸段③上安裝軸承，其直徑既便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系類(lèi)。先暫取軸承型號(hào)為30308C，查軸承手冊(cè)，內(nèi)徑d=40mm，外徑D=90mm，寬度B=23mm，T=，C=20mm，定位軸肩直徑，軸上安裝軸承的定位端面的圓角半徑。故軸段③的直徑。在同一根軸上的兩個(gè)軸承去相同型號(hào)，故軸段⑥的直徑 Ⅳ、軸段④軸段④上裝有蝸輪，為了便于安裝，應(yīng)大于，且受力較大，故取 Ⅴ、軸段⑤蝸輪右端采用軸肩固定，由參考文獻(xiàn)[1]⑤的直徑。所以取 Ⅵ、確定軸②、③、⑤、⑥的長(zhǎng)度為方便拆裝，鑄造機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)，取機(jī)體的鑄造壁厚δ=10mm,軸承旁設(shè)凸臺(tái)，便于安裝連接螺栓，螺栓直徑=12mm，查參考文獻(xiàn)[2]，得拆裝螺栓所需要的扳手空間C1=18mm，C2=16mm，故軸承座內(nèi)孔壁至座孔外端面距離 因?yàn)橐粲袚跤桶宓奈恢?，則，不凡取，又又為了使裝配的對(duì)稱(chēng)性，在軸段③上還應(yīng)裝有套筒，其外徑與軸段⑤的外徑相同，長(zhǎng)度也相等，取所以算得軸段③的長(zhǎng)度 軸段⑤的長(zhǎng)度采用凸緣式端蓋，其凸緣厚度e=12mm。為了避免聯(lián)軸器端面與軸承蓋連接螺栓頭干涉，并便于軸承蓋上螺栓的拆裝，聯(lián)軸器端面與軸承蓋之間應(yīng)該有足夠的間距K，取K=18mm。所以得出軸段②的長(zhǎng)度 Ⅶ、跨距的長(zhǎng)度根據(jù)畫(huà)出的圖，則軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的跨距也隨之確定下來(lái)。30307軸承力的作用點(diǎn)距離a=，取改點(diǎn)為支點(diǎn)，取聯(lián)軸器輪轂長(zhǎng)度中間為作用點(diǎn)，則跨距 （5）鍵的連接設(shè)計(jì)聯(lián)軸器與軸的連接采用A型普通平鍵連接，查參考文獻(xiàn)[2]。蝸輪與軸也采用A型普通平鍵連接，查參考文獻(xiàn)[2]完成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖如下圖所示： （6）軸的受力分析 1）畫(huà)軸的受力圖 2）計(jì)算支承反力 蝸輪的圓周力 徑向力 軸向力 在水平面上 在垂直面上 軸承1的總支承反力： 軸承2的總支承反力： 3）畫(huà)彎矩圖 在水平面上aa截面左側(cè) aa截面右側(cè) 在垂直面上aa截面彎矩 合成彎矩，aa截面左側(cè)： ?mm aa截面右側(cè)： ?mm 4）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖
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