北航機(jī)械課程設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-08-18 10:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 NT2=。應(yīng)力修正系數(shù)YST為YST1=YST2=2。相對齒根圓角敏感及表面狀況系數(shù)為YVerlT1=YVerlT2=YRrelT1=YRrelT2=1許用齒根應(yīng)力為σFP1=300211 MPa= MPaσFP2=280211 MPa= MPa彎曲疲勞強(qiáng)度的校核：σF1=140 MPaσFP1= MPaσF2=132 MPaσFP2= MPa合格。7) 靜強(qiáng)度校核因傳動無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核。2. 軸的設(shè)計與校核 蝸桿軸（高速軸）設(shè)計與校核1) 選材料，熱處理方式：45鋼正火，硬度HB=170~2172) 查表得45鋼取C=106，d≥C3Pn=106=，根據(jù)與聯(lián)軸器端連接的尺寸，按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)系列，選擇GY4J1型凸緣聯(lián)軸器，直徑d=30mm，軸孔長度L=60mm。3) 初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成一端固定一端游動式結(jié)構(gòu)，軸承初選7208AC。4) 軸空間受力：T1=?m， Ft1=2T1d1=， T2=?mFa1=2T2d2=， Fr1=2T2d2tanα=空間受力圖如下：圖 3 蝸桿軸空間受力圖5) 計算支反力：垂直面（YZ平面）支反力及彎矩計算如下： FAV== N FBV=170+=840 N M39。VC=FAV170= N?mm M39。39。VC=FBV170=142800 N?mm水平面（XY平面）支反力及彎矩計算如下：FAH=FBH=Ft1= NMHC=FBH170= N?mm垂直面、水平面受力圖如下：圖 4 蝸桿軸垂直面、水平面受力圖垂直面、水平面彎矩圖如下：圖 5 蝸桿軸垂直面、水平面彎矩圖6) 計算并繪制彎矩圖：M39。C=M39。VC2+MHC2=+= N?mmM39。39。C=M39。39。VC2+MHC2=1428002+= N?mm圖 6 蝸桿軸合成彎矩圖7) 計算并繪制轉(zhuǎn)矩圖：T1=?m=104N?mm 圖 7 蝸桿軸轉(zhuǎn)矩圖8) 對于不變轉(zhuǎn)矩α=[σ1b][σ0b],由表12得：σB=600MPa,σ0b=95MPa,σ1b=55MPa, α=由公式 Me=M2+αT2求出危險截面C處當(dāng)量彎矩為MeC=M39。39。C2+αT2=+235102= N?mm當(dāng)量彎矩圖如下：圖 8 蝸桿軸當(dāng)量彎矩圖σb=MeCW=633=σ1b=55MPa，所以合格。9) 軸的整體設(shè)計如下圖所示：圖 Error! Main Document Only. 蝸桿軸整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪軸（中間軸）設(shè)計與校核1) 選材料，熱處理方式：40Cr調(diào)質(zhì)，硬度HB=241~2862) 查表得40Cr取C=104，d≥C3Pn=104=。3) 初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成兩端固定式結(jié)構(gòu)，軸承初選7211AC。4) 軸空間受力計算： Fa2=Ft1=，F(xiàn)r2=Fr1=，F(xiàn)t2=Fa1=2T2d2=Ft3=2000T2d2=, Ft4=Ft3=Fa3=Ft3?tanβ=, Fa4=Fa3=Fr3=Ft3tanαncosβ=, Fr4=Fr3=軸的空間受力圖如下：圖 10 小齒輪軸空間受力圖5) 計算支反力：垂直面、水平面支反力計算簡圖如下：圖 11 垂直面、水平面受力圖FAV=210+85315= NFBV==FAH=210+85315= NFBH=105+= N6) 計算彎矩并繪制彎矩圖：M39。VC=105= N?mm=M39。39。VCM39。VD=125=?mmM39。39。VD=85=?mmM39。HD=85=133093N?mm=M39。39。HDM39。39。HC=125= N?mmM39。HC== N?mmM39。C=M39。VC2+M39。HC2=+= N?mmM39。39。C=M39。39。VC2+M39。39。HC2=+= N?mmM39。D=M39。VD2+MHD39。2=+1330932= N?mmM39。39。D=M39。39。VD2+MHD39。39。2=+1330932= N?mm垂直面、水平面及合成后彎矩圖如下：圖 12 小齒輪軸垂直面、水平面彎矩圖圖 13 小齒輪軸彎矩合成圖7) 計算并繪制轉(zhuǎn)矩圖：T1=?m=443300N?mm 圖 14 小齒輪軸轉(zhuǎn)矩圖8) 對于不變轉(zhuǎn)矩α=[σ1b][σ0b],由表12得：σB=750MPa,σ0b=125MPa,σ1b=70MPa, α=由公式 Me=M2+αT2求出危險截面C處當(dāng)量彎矩為MeC=M39。C2+αT2=6166792+4433002= N?mm當(dāng)量彎矩圖如下：圖 15 小齒輪軸當(dāng)量彎矩圖σbc=MeCW=803=σ1b=70MPa，所以合格。9) 軸的整體設(shè)計如下圖所示：圖 16小齒輪軸整體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 大齒輪軸（低速軸）設(shè)計與校核1) 選材料，熱處理方式：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=217~2552) 查表得45鋼取C=106，d≥C3Pn=106=，由此可定該大齒輪軸軸徑最小處取55mm即可。3) 初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成兩端固定式結(jié)構(gòu)，軸承初選7213AC。4) 軸空間受力計算：Ft4=Ft3=, Fa4=Fa3=, Fr4=Fr3=軸空間受力圖如下：圖 17 大齒輪軸空間受力圖5) 計算支反力：垂直面、水平面支反力計算簡圖如下：圖 18 大齒輪軸垂直面、水平面受力圖FAV=210315= N, FBV=105315=FAH==FBH=105+= N6) 計算彎矩并繪制彎矩圖：M39。VC=105=586719 N?mm=M39。39。VCM39。HC=105=100884 N?mmM39。39。HC=100884+= N?mmM39。C=M39。VC2+M39。HC2=5867192+1008842=595329 N?mmM39。39。C=M39。39。VC2+M39。39。HC2=5867192+=?mm圖 19 大齒輪軸彎矩圖7) 計算并繪制轉(zhuǎn)矩圖：T3=1249N?m=1249000N?mm 圖 20 大齒輪軸轉(zhuǎn)矩圖8) 對于不變轉(zhuǎn)矩α=[σ1b][σ0b],由表12得：σB=650MPa,σ0b=105MPa,σ1b=50MPa, α=由公式 Me=M2+αT2求出危險截面C處當(dāng)量彎矩為：MeC=M39。C2+αT2=+12490002= N?mm圖 21 大齒輪軸當(dāng)量彎矩圖σbc=MeCW=843=σ1b=50MPa，所以合格。9) 軸的整體設(shè)計如下圖所示：圖 22 大齒輪軸整體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3. 軸承的壽命校核 蝸桿軸軸承壽命校核工作時間：th=325016h=12000h1) FrAV= N，F(xiàn)rAH= N，F(xiàn)rA=+= N2) FrBV=840 N，F(xiàn)rBH= N，F(xiàn)rB=+8402= NFsA== N ←, FsB==625 N →3) FsBFaFsA== N0，B端被壓緊FaA=FsA= N, FaB=FsA+Fa= N4) 當(dāng)量動載荷l P1=fdX1FrA+Y1FaA由FaAFrA==e=，查得X1=1，Y1=0，則P1=1+0= Nl P2=fdX2FrB+Y2FaB由FaBFrB==e=，查得X2=，Y2=，則P2=+=P=maxP1,P2= N5) 軸承壽命為：Lh=
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