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正文內(nèi)容

慢動卷揚機傳動裝置設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)

2025-04-21 02:10 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 40HBS19四、軸系零件的設(shè)計計算輸入軸的設(shè)計計算1)輸入軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 ,243/mi,37KWrN???2)求作用在齒輪 1 上的力因已知齒輪分度圓直徑 =. d31270 =?1tantan =??? ?1 = atg??3)初步確定軸的最小直徑先按式(15—2)初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15—3,取 ,于是得:=2=m4dP?4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 擬定軸上零件的裝配方案,如圖所示2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。1 根據(jù)計算的最小直徑取軸的直徑 =39mm。為了滿足帶輪得軸向定位要求, 12 軸右12d?端需制出一軸肩,故 23 段得直徑 由帶輪寬度確定 。34m?10mL?2 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承,參照工作要求,并根據(jù) ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承,其型號為 30209,其尺寸234dm??為 ,查得 a=17,根據(jù)軸肩選 ;??34785md??20。右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位,因此,取 。?? 6752md??3 取 45 段的直徑 ;取安裝齒輪處的軸段 56 的直徑 ,根據(jù)452d??56?齒輪寬度 80mm,取 。680l4 軸承端蓋的總寬度為 32mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆,及便于對軸承添加潤滑脂的要求。取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離,L=26mm 故取 。2358ml??5 考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取是,則 。 。8sm?6715ml??451l??致此已初步確定了軸的各段直徑和長度。3 軸上零件的周向定位帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接,按截面 =39mm,查表查得平鍵 截面12d?,鍵長為 56mm,它們之間的配合采用 。128bhm?? 76Hk4 確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表 152,取軸端倒角為 mm ,左段 4 處軸肩的倒角為 mm,?? 2R角半徑 R=2mm。5)求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖,從上已經(jīng)知道,對于圓錐滾子軸承 30209,由手冊中可查得 a=,作為簡支梁的軸的支承跨距 。???軸進(jìn)行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。21對水平面進(jìn)行計算: ()NHtFNFll??????????對垂直面進(jìn)行計算: 123374()VrNraFFll??? ??????23549Nml??求總的彎矩,即合成彎矩: 2 2211(70.)(836.)?????228365414?22扭矩 3170TNm??載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F 2,?12397.,??彎矩M6? ? ?總彎矩 M 1207.,974.?? ?扭矩T3m6)按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度,由上表的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取 = 則:?????22 221 aT MPW????????前以選定軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表的 =60Mpa,因此 ,故安全。1??????ca?1?????7)精確校核軸的疲勞強度1判斷危險截面從受載情況來看,截面 c 上的應(yīng)力最大,截面 c 上雖然應(yīng)力最大,但應(yīng)力集中不大,而且這里軸的直徑最大,故截面 c 也不必校核。因而只需校核截面 5 左右兩側(cè)即可。2截面 5 左側(cè)抗彎截面系數(shù): ???抗彎截面系數(shù): T截面左側(cè)的彎矩 M 為: ??截面上的扭矩 T 為:T=截面上的彎曲應(yīng)力: 694..108b MpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: ?材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表 151 得 , ,640Bpa??1275pa???。15Mpa???截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù):因 查得 ,?????23由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù): ,??.5?應(yīng)力集中系數(shù)為: 1()1.(.1).82k?????????08537q????由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ;由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。.72?? 0.??軸按磨削加工,由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù): .92????軸未進(jìn)行表面強化處理,即 ,則得綜合影響系數(shù):1q??.??????1..4.????碳鋼的特性系數(shù): ,取 =?????,取51??:??計算安全系數(shù) ,則得:????????? ....22aS???? S???????故可知其安全。3截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù): ???抗彎截面系數(shù): 20T截面左側(cè)的彎矩 M 為: 截面上的扭矩 T 為:T=24截面上的彎曲應(yīng)力: ???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: ?過盈配合處的 值,由附表 38 求出,并取k?? ????? ?2514??軸按磨削加工,由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù): .9??? ????????.??計算安全系數(shù) ,則得:caS ?????????1 .???? S???????故可知其截面右側(cè)強度也是足夠的。中間軸的設(shè)計計算1)中間軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 及轉(zhuǎn)矩2p2n2T127.,98KWrN???2)求作用在齒輪 3 上的力因已知齒輪分度圓直徑 =7. d3231980 =?3tantan =??? ?3 =. a??253)初步確定軸的最小直徑先按式(15—2)初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15—3,取 ,于是得:0==?4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1擬定軸上零件的裝配方案,如圖所示2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。1 根據(jù)計算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑,取軸的直徑 。因軸126745md??承同時受到徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承,參照工作要求,并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承,其型號為 30209,其尺寸1245md??為 ,查得 a=,而 ,因此 。????561??56 軸段左端需制出一軸肩,故取 ,因齒輪的寬度為 75mm,故取4580d??。軸肩高度 h,取 h=6mm,直徑 。4570ml?? 348m?2 為了滿足軸向定位要求,12 軸段右端需制出一軸肩,故取 23 段的直徑 ,2371md??齒輪 3 的寬度為 130mm,故取 。2310ml??3 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為 15mm,考慮考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取是 , , 。兩齒輪的距8561l???離 c=20mm,故取 。3415l??致此已初步確定了軸的各段直徑和長度。5 軸上零件的周向定位26齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接,按截面 ,查表查得平鍵截面2371md??,鍵長為 90mm;按截面 ,查表查得平鍵截面201bhm??450,鍵長為 63mm 它們之間的配合采用 。76Hk6 確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表 152,取軸端倒角為 ,軸段 6 處軸肩的倒角為 mm,軸段245m?? 5 的倒角為 R=2mm。5)求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖,從上已經(jīng)知道,對于圓錐滾子軸承 30211,由手冊中可查得 a=,作為簡支梁的軸的支承跨距。對軸進(jìn)行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。對水平面進(jìn)行計算: 123212330()()0NHtttFNFlll????????????14568NHmM?左272321()??????右278.?右 1322)? ?左 (對垂直面進(jìn)行計算: 122339。39。1 133 332)()NVrNVr aFFMFolllM??? ??????( ???? mll???????左 ( )??左 223) mlM?????右 (求總的彎矩,即合成彎矩: 22111= N?右左上 947??右 左下 222 .HvMm?右左上 22=18N右 左下扭矩 1980TNm??載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F 235.,?,710NNVFF??彎矩M???右左右左 ???左右左右總彎矩 M 11. Nm????下上 2下2上 , ,扭矩T98?6)按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度28進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度,由上表的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取 = 則:?????22 2211 31906478.. aT MPWM???????22 2212 35.. a前以選定軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表的 =60Mpa,因此 ,故安全。??????ca?1?????7)精確校核軸的疲勞強度1判斷危險截面從受載情況來看,截面 c 上的應(yīng)力最大,截面 c 上雖然應(yīng)力最大,但應(yīng)力集中不大,而且這里軸的直徑最大,故截面 c 也不必校核。因而只需校核截面 5 左右兩側(cè)即可。2截面 5 左側(cè)抗彎截面系數(shù): ???抗彎截面系數(shù): 2T截面左側(cè)的彎矩 M 為: 截面上的扭矩 T 為:T=截面上的彎曲應(yīng)力: MpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: ?材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表 151 得 , ,640Bpa??125pa???。15Mpa???截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù):因 查得 ,????.14?由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù): ,q?08?應(yīng)力集中系數(shù)為: 1()(.351).29k???????????084q??由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ;由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。.7?? ??軸按磨削加工,由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù): .92????29軸未進(jìn)行表面強化處理,即 ,則得綜合影響系數(shù):1q??.???????1..58.???碳鋼的特性系數(shù): ,取 =?????,取51??:??計算安全系數(shù) ,則得:???? ???? ...22aS????? S???????故可知其安全。3截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù): ???抗彎截面系數(shù): 24T截面左側(cè)的彎矩 M 為: 截面上的扭矩 T 為:T=截面上的彎曲應(yīng)力: MpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 94T?過盈配合處的 值,由附表 38 求出,并取k?? ????? ?2314??軸按磨削加工,由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù): .9???30
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