1.已知条件 低速轴传递的功率=4.87KW,转速n3=26.55r/min,齿轮4分度圆直径d4=404mm,齿轮宽度b4=108mm. 2. 选择轴的材料 因传递的功率不大,并对重量及结构尺寸午特殊要求,故查表8-26选用常用的材料45刚,调制处理。
3计算轴颈
查表9-8得=106~135,考虑到载荷比较平稳、无轴向载荷且轴只做单向旋转,故取较小值=106,则d=A=60.227mm, 轴与联轴器连接,有一个键槽,轴颈应增大3%-5%,轴端最细处直径为d1>62.034—63.238mm。
3. 轴的结构构想如图11-12所示
(1)轴承部件的结构设计 该减速器发热小,轴不长,故轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序,从最小轴颈处开始设计。 (2) 联轴器及轴断① 轴断①上安装联轴器,此段设计应与联轴器的选择同步进行。
为补偿联轴器所连接两轴的安装误差、隔离振动,选用弹性柱销联轴器。查表8-37,取,则计算转矩
由表8-38查得GB/T5014 -2003中的LX5型联轴器符合要求:公称转矩为3150N·mm,许用转矩为 3450r/min,轴孔范围为50~75mm.考虑d>63.238mm, 取联轴器毂孔直径为65mm,轴孔直径为107mm, J型轴孔,A型健,联轴器主动端代号为LX5 65×107 GB/T 5014-2003,相应的轴断①的直径d1=65mm,其长度略小于毂孔宽度,取L1=105mm。
(3) 密封圈与轴断②电容触摸按键 在确定轴断②的轴颈时,应考虑联轴器的轴向固定和轴承盖密封圈的尺寸。联轴器用轴肩定位,轴肩高度h= h =(0.07~0.1)d1=4.55~6.5mm , 轴段②的轴颈d2= 69.55~71.5mm, 最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度小于3m/s,可选用毡圈油封,查表8-27,选毡圈70 JB/ZQ4606—1997, 则d2= 70mm。
pdb培养基(4)轴承与轴段的设计 轴段和上安装轴承,其直径应该便于轴承安装,又应符合轴承内径序列,考虑没有轴向力选用深沟球轴承6015其参数d=7511520mm,轴上定位端面圆角半径最大为1.5mm,故=75mm,轴承采用脂润滑,需要挡油环挡油环宽度定位=15mm,故=B+=20+15=35mm, 通常一个轴上的两个轴承选择相同的型号所以=75mm
(5)齿轮与轴段该段上安装齿轮4为便于齿轮的安装,应略大于初定=77mm,齿轮4轮毂的宽度=108,mm其右端采用轴间定位 ,左端采用套筒固定,为使套筒能够顶到齿轮端面轴段的长度略小于轮毂长度取=105mm,
(6)轴段该段为齿轮提供定位和固定作用,定位轴间的高度为h=(0.07~0.1) =5.39~7.7取h=6,则=89mm,齿轮左端面距箱体内壁的距离,
=--+-B1=212-12.5-108+12-15=88.5mm
(7)轴段与轴段的长度 轴段的长度除了与轴上的的零件有关外还与轴承座的宽度有关,轴承座端盖连接螺栓为螺栓GB/t5781 M8X25,其安装圆周大于联轴器轮,轮毂外径不与端盖螺栓的拆装空间干涉,故联轴器轮毂端面与端盖外端面的距离为=10mm,则有=L-B-+++=58+2+10+10-20-12=48mm,轴段的长度 =+++3=20+12+12.5+3=47.5mm
5 键的连接
联轴器与轴段及齿轮4及轴段间均选用A型平键连接,查表8-31分别得键18 G/B1096-1990 ,22×100 G/B1096-1990。
6 轴上力作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离===10mm。则由结构构想图可得轴的支点及受力点间的距离为
(2) 计算支反力
在水平面上的支撑力为
式中负号表示与图中方向相反
计算绘制水平弯矩图
在垂直面上为
=
计算垂直弯矩
轴承1的总支承反力为
空烟卷
求合成弯矩图按最不利情况考虑
7、校核轴的强度
从图可见,a-a处最危险,
a-a剖面的抗弯截面系数为W=38852.158
抗扭截面系数为Wt=83649.458
所以b-b剖面的弯曲应力为
抗扭剪力为2.094Mpa
按弯扭合成强度进行校核计算,对于单向转动的转轴,转动按脉动循环处理,
故取折合系数α=0.6,则当量应力为
查参考文献【2】P362表15-1知
故强度满足要求。
8、轴承寿命校核
1. I轴上的轴承寿命计算怎么自制纳米胶带
由表8-2897ssw查6015轴承的基本额定动载荷C=40200N,C0=33200N。
因轴承不受轴向力,如图所示:有
P1=
P2=
因P1>P2 故只须校核轴承1,P=P1.
轴承在不超过35度环境工作,由参考文献【2】P320表13-4,得ft=1.0
对于减速器,载荷有轻微变化,P321表13-6取fp=1.2,则
而预期寿命:
故轴承寿命足够。
9、校核键强度
联轴器处键连接的挤压应力为
齿轮处键连接的挤压应力为
查参考文献【2】P106碰撞检测表6-2得许用挤压应力为
所以,强度足够。