機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)-其他專業(yè)(參考版)
2025-01-23 06:05本頁(yè)面
【正文】 m 選用聯(lián)軸器 HL4型（ Y38 82， 30 60 ）GB501485 Tc= Nm 許用最高轉(zhuǎn)速n=4000r/min，軸孔直徑范圍 d=40~56 mm 孔長(zhǎng) L1=112 mm， L2=84mm，滿足聯(lián)接要求。m 根據(jù) Tc= N 按參考文獻(xiàn) [3]，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 Tc=KAT，由載荷不均勻，沖擊較小查 [2]表 66 有 KA=， 又∵ T= Nm 許用最高轉(zhuǎn)速n=5000r/min，軸孔直徑范圍 d=30~48 mm孔長(zhǎng) L1=82 mm，L2=60mm，滿足聯(lián)接要求。m 根據(jù) Tc= N 按參考文獻(xiàn) [3]，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 Tc=KAT，由載荷平穩(wěn)，沖擊較小查 [2]表 66 有 KA=， 又∵ T= N m L=72 ㎜ d=42 ㎜ h=8 ㎜ L1 =60 ㎜ T4= N 聯(lián)軸器的選擇 1. 輸入端聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)工作情況的要求，決定高速軸與電動(dòng)機(jī)軸之間選用 L=44 ㎜ d=50 ㎜ h=9 ㎜ L1 =30 ㎜ T2= N 5. 低速軸 III 與輸出聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=42㎜，查 [1]表 得 b h=12 8，因半聯(lián)軸器長(zhǎng)為 84 ㎜，故取鍵長(zhǎng) L=72 ㎜ ，即 d=42 ㎜， h=8 ㎜， L1 =Lb=60 ㎜，T4= N 4. 大圓柱齒輪與低速軸 III 的的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=60㎜，查 [1]表 得 b h=18 11，因大圓柱齒輪寬為 64㎜，故取鍵長(zhǎng) L=54 ㎜ ，即 d=60 ㎜， h=11 ㎜， L1 =Lb=36㎜， T3= N m 16 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=50 ㎜，查 [1]表 得 b h=14 9，因大圓錐齒輪寬為 50 ㎜，故取鍵長(zhǎng) L=44 ㎜ 即 d=50 ㎜， h=9 ㎜， L1 =Lb=30 ㎜， T2= N 3． 大圓錐齒輪與低速軸 II 的的鍵聯(lián)接 PB= N PC= L=50 ㎜ d=30 ㎜ h=7 ㎜ L1 =42 ㎜ T1= N 2． 小圓錐齒輪與高速軸 I 的的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=20㎜，查 [1]表 得 b h=6 6，因小圓錐齒輪寬為 55㎜，故取鍵長(zhǎng) L=42 ㎜ 即 d=20 ㎜， h=6 ㎜， L1 =Lb=36 ㎜， T1= 六、 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=30㎜，查 [1]表 得 b h=8 7，因半聯(lián)軸器長(zhǎng)為 60 ㎜，故取鍵長(zhǎng) L=50 ㎜ ， 即 d=30 ㎜， h=7 ㎜， L1 =Lb=42 ㎜， T1= N 2. 減速器低速 II 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì) 算 a. 高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取 d=35 ㎜，由 [1]表 選用型號(hào)為 30207，其主要參數(shù)為： d=35 ㎜， D=72 ㎜，Cr=51500 N， е =， Y=， Y0=， Cr0=37200 查 [2]表 96 當(dāng) A/R≤ е時(shí)， X=1， Y=0； 當(dāng) A/R＞ е時(shí)， X=， Y= b. 計(jì)算軸承 D 的受力（圖 ） 1. 支反力 RB=√ R2 BY+R2 Bz=√ + = N SB= N SC= N FA= N AB= N AC= N PB= N PC= 選用 圓錐滾子軸承 30207 （ GB/T29794） RB= N 14 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 RA=√ R2 Ay + R2 Az =√ + = N 2. 附加軸向力（對(duì)滾子軸承 S=Fr/2Y） ∴ SB=RB /2Y=， SA=RA/2Y=c. 軸向外載荷 FA=Fa2= N d. 各軸承的實(shí)際軸向力 AB=max（ SB， FA +SA） = SB = N， AA=（ SA， FASB） = FASB = N e. 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載 由于受較小沖擊查 [2]表 97 fd=， 又軸 I受較小力矩，取 fm = ∵ AB/RB=＜ е =， 取 X=1， Y=0 ∴ P B = f d f m （ X R B +YA B ） = = N ∵ AA/ RA =＞е =，取 X=， Y= ∴ PA= fd fm（ X RA +YAA） =（ + ） = f. 計(jì)算軸承壽命 又 PB ＞ PA，故按 PB計(jì)算，查 [2]表 94 得 ft= ∴ L10h=106 （ ftC/P） /60n2=106 （ 51500/） 10/3 /（ 60 ） = 106 h，按 每年 250 個(gè)工作日，每日一班制工作， 即 L1=＞ L=11 年 故該軸承滿足 壽命要求。 m M= N m M1 D = N m M1 Dz= N m， 又∵抗彎截面系數(shù)： w=∏ d3 min/32= 423 /32 = 106 m3 ∴ σ =√ M2 +T2 / w=√ 2 + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求。 m f. 作軸的扭矩圖如圖 所，計(jì)算扭矩： T=T3= m e. 合成彎矩： MD=√ M2 Dz+ M2 Dy= N m 12 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 ∵ Σ MC=0， ∴ RBz=Fr4 L1/（ L1+L2） = 70/196 = ∵ Σ Z=0，∴ RCz= Fr4 RBz ==， ∵ 水平面內(nèi) D 點(diǎn)彎矩 MDz= RCz L1 = 71= N m σ B=637 Mpa [σ b]1=59 Mpa Ft4= Fr4= N RBY= N Rcy= N MDy= N m T = m d. 水平面內(nèi)的支撐反力： MD= N m， ∵抗扭截面系數(shù)： w=∏ d3 min /32= 303 /32= 106 m3 ∴ σ =√ M2 +T2 / w=√ + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求 3. 減速器低速軸 III 的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，按 [2]表 83查 得 σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 該軸受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 齒輪 4 受力（與齒輪 1 大小相等方向相反）： 圓周力 Ft4=，徑向力 Fr4= N c. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MC=0， ∴ RBY= Ft4L1/（ L1+L2） = 71/（ 125+71）= N ∵Σ Y=0，∴ Rcy= Ft4 RBY = = N， ∴垂直面內(nèi) D 點(diǎn)彎矩 MDy = RcyL1 = 55= N m g. 校核低速軸 II 強(qiáng)度，由參考文獻(xiàn) [3]第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核： 1. 由圖 可知， D 點(diǎn)彎矩最大，故先驗(yàn)算 D 處的強(qiáng)度， ∵ MD ＞ M1 D ，∴取 M= M1 D = N m， M1 D =√ M
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