二級(jí)展開(kāi)式圓柱斜齒輪減速器說(shuō)明書(shū)_機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-23 14:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 已知該軸上齒輪的分度圓直徑為 mmd ? NdTF t 3 ????? NFF ta an ?? ? 20 / 48 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 表 153，取 112C? ，于是得 mmnPCd 33m i n ??? 。 安裝三個(gè)鍵槽增大直徑 7％，得 mmd in ? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，查 [1] 表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取 =，則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，采用 HL4 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為，半 聯(lián)軸器 孔徑 ，故 ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 =84mm。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 156，選擇軸承代號(hào)為 7212C 的角接觸球軸承，尺寸外形為 2211060 ????? BDd 4．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安裝大齒輪的鍵型號(hào)為 鍵 C20? 36GB109697 安裝聯(lián)軸器處的鍵為 鍵 16? 70GB109697 軸上零件裝配方案和尺寸如圖 21 / 48 如圖。由聯(lián)軸器選擇所知，軸最細(xì)處為 III 段，裝半聯(lián)軸器，選取 mmd 55????? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 III 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 1L 略短一些，現(xiàn)取 mmL 82????? 。 為了軸承端蓋的裝拆方便，故取 mmL 40??????? ，又因?yàn)?IIIII 段還起軸肩的作用，故取 mmd 58??????? 。 初步選定滾動(dòng)軸承，選取 7212C，故 mmdd V I I I 60VV ?? ???????? ，又因?yàn)檩S承mmB 22? ，加上封油盤(pán)的長(zhǎng)度，故取 mmL 33V ?????? 。 IVV 段起左端軸承的軸肩作用，取 mmd 72VV ??? 。因?yàn)橐偷退偌?jí)小齒輪相精確嚙合，由中速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可確定 mmL ??? ， 齒輪左端采用軸肩定位，軸肩高度 dh ? ，故取 mmh 5? ，則軸環(huán)處的直徑mmd 77VV ??? ，軸環(huán)寬度 hb ? ，取 mmL 10VV ??? 。 VIVII 段為低速組齒輪，由之前齒輪設(shè)計(jì)所得，齒寬為 mmB 45? ，為了使套筒斷面 可 靠 地 壓 緊 齒 輪 ， 此 軸 段 應(yīng) 略 短 于 輪 轂 寬 度 ， 故 取 mmL 44VV ????? 。 初步估計(jì)齒輪到箱體內(nèi)壁距離，和箱體厚度，滾動(dòng)軸承寬度等距離，取mmL ??????? 。 圖中未標(biāo)圓角處取 mmr 2? 。這樣，以初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 五 .軸、軸承、鍵的校核 （一）各軸上的載荷 1），高速軸的彎扭組合強(qiáng)度的校核分析高速軸所受的力及彎扭矩 受力如圖 : 22 / 48 NdTF t 111 ?? NFF ntr o st a n ?? ?? NFF ta a n ?? ? 水平面上受力分析 L= NMmmNFMNLFFNLFFFaNHHtNHtNH 9 5 1 6 8 7 8 6 2212????????? 23 / 48 mmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNFMNLMFFNLMFFVHVHFavvNVvFarNVFarNV???????????????????????? 0 5 4 4 4 3 1 4 2 4 1 09 6 2 4 5 2 7 2 52222221211212212 將危險(xiǎn)截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表： 2） .彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的彎扭合成條件，取 ?? , 33 mmdW ?? 軸的計(jì)算應(yīng)力為 M P aW TMca )( 232 ??? ?? 軸的材料為 40cr，調(diào)質(zhì)處理。由 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 151 查得 70M Pa][ 1 ?? 。因此][ 1ca ?? ? ，故安全。 3）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1NHF = 2NHF = NF NV ? NFNV ? 彎矩 M mmNM mmNMVV ?? ?? 7 021 總彎矩 mmNM mmNM ?? ?? 544 31421 扭矩 T mNT ?? 24 / 48 ① 確定危險(xiǎn)截面 由圖可知Ⅳ截面彎矩較大，僅次于 III，且Ⅳ截面受扭， III 截面不受扭，故確定Ⅳ截面為危險(xiǎn)截面。 ② Ⅳ截面左側(cè) 33 mmdW ?? M P aWTM P aWMmmNMmmdWTTbT 3 0 4 4 3 1 4 9 2 33????????????? 軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（下同）表 151 查得： MPaMPaMPaB20035573511???????? 圓角 r=1，有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表 32 查得： ?????? 又由附圖 31 查得： )1(18 3 9 )1(1????????????????????qkqkqq 由附圖 32， 33 得： ?????? 軸按磨削加工，由附圖 34 查得： 25 / 48 ?? ?ββα 軸未經(jīng)表面處理，即： 23131kK1kK1q?????????????????????????章得：章、又由β 11????????mamaKSKS?????????????? ?????? SSS SSS CA???? 因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 ③ Ⅳ截面右側(cè) 33 mmdW ?? MPaWTMPawMmmdWTTbT 5 1 33???????? 軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（下同）表 151 查得： MPaMPaMPaB20035573511???????? 有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表 32 查得： ?????? 又由附圖 31 查得： 高速軸強(qiáng)度足夠 26 / 48 )1(18 3 9 )1(1????????????????????qkqkqq 由附圖 32， 33 得： ?????? 軸按磨削加工，由附圖 34 查得： ?? ?ββα 軸未經(jīng)表面處理，即： 23131kK1kK1q?????????????????????????章得：章、又由β 11????????mamaKSKS?????????????? ?????? SSS SSS CA???? 因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 1），中間軸的彎扭組合強(qiáng)度的校核分析高速軸所受的力及彎扭矩 受力如圖 : 27 / 48 NdTF t 111 ?? NFF ntr o sta n1 ?? ?? NFF ta 9 7 1t a n1 ?? ? NdTF t 222 ?? NFF ntr 1 7c o st a n2 ?? ?? NFF ta 1 9t a n2 ?? ? L= 28 / 48 mmNFMNLFFFNL FFFNHHttNHttNH????????????? 8 3 2 2 5 3 5)( 7 3 )(1212211 mmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNFMNLMFMFFNLMFMFFVHVHavvNVvararNVararNV??????????????????????????????2222221211112112211222111 將危險(xiǎn)截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表： 2） .彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的彎扭合成條件，取 ?? , 33 mmdW ?? 軸的計(jì)算應(yīng)力為 M P aW TMca )( 232 ??? ?? 軸的材料為 40cr，調(diào)質(zhì)處理。由 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 151 查得 70M Pa][ 1 ?? 。因此載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1NHF = 2NHF = NF NV ? NFNV ? 彎矩 M mmNM H ?? 97..2832 28 mmNM mmNMVV ?? ?? 65 8 47 821 總彎矩 mmNM mmNM ?? ?? 47 7729 44 40 . 9021 扭矩 T mNT ?? 29 / 48 ][ 1ca ?? ? ，故安全。 3）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ① 確定危險(xiǎn)截面 由圖可知 III 截面彎矩較大，且 III 面受扭， II 截面不受扭，故確定III 截面為危險(xiǎn)截面。 ② III 截面左側(cè) 33 mmdW ?? MPaWTMPawMmmdWTTbT1 2 8 0 33???????? 軸的材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（下同）表 151 查得： MPaMPaMPaB20035573511???????? 初選 H7/r6 配合，由附表 38 得： ????????kk 軸按磨削加工，由附圖 34 查得： ?? ?ββα 軸未經(jīng)表面處理，即： 30 / 48 23138 7 4 1kK3 . 5 6 8 911kK1q?????????????????????????
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