轴的计算

6.轴的设计计算
6.1输入轴设计
6.1.1选择轴的材料,确定许用应力
减速器传递功率较小,对材料无特殊要求,故选用20号钢做调质处理。
6.1.2按扭转强度估算轴径(最小直径
轴的最小直径应满足:
根据表16.2得C=135-160.
                          式(6.1)
根据表16.2 20号钢得C=135-160
其余符号如前所述根据表16.2得20号钢C=135-160.,
由式(6.1)d(135--160)
=27.69-32.82mm     
考虑到最小直径处要连接带轮有键槽存在,故需将估算直径加大3%--5%,取为29.08—34.46mm 。设计手册取标准直径dmin =35mm       
6.1.3确定各轴段直径和长度
1段直径最小取d1=35mm,考虑到要对安装在轴段一上的联轴器进行位,轴段2上应有轴肩,同时能很顺利的在轴段3上安装轴承,轴段3必须满足轴承内径的标准,取2d2 =38mm,d3=40mm
,设计轴段4,6为轴肩以定位轴承,的直径d4=50mmd6=50mm, 在第五段上加工齿轮轴,轴的直径应该为齿顶圆直径d5=60mm第七段上安装轴承  d7=40mm
初选用7208AC轴承,其内径为40mm,宽度为18mm.
6.1.4确定各轴段的长度精弘论坛
齿轮的轮毂宽度为60mm,齿轮完全加工在轴上,取明星代言平面广告L3=60mm;齿轮端面与箱体内壁之间应留有一定的间距,该间距定为15mm,取轴承端面距箱体内部的距离为5mm,所以轴段4的长度L4=20mm,取盖板涵L2=70mm,由于L1段是依靠键连接与带轮相连,查有关带轮手册取L1=75,如图6.1所示:
图6.1
6.2输出轴设计
6.2.1选择轴的材料,确定许用应力
减速器传递功率较小,对材料无特殊要求,故选用45号钢做调质处理。
6.2.2按扭转强度估算轴径(最小直径)
根据表16.2得C=118-107.,由式(6.1)
(107--118)
          =31.22~34.44mm
考虑到最小直径处要安装联轴器,会有键槽存在,故需将估算直径加大3%--5%,取为32.159—35.477mm。由设计手册取标准直径d1 =35mm
6.2.3确定各轴段直径
І段直径取d1=35mm,考虑到要对安装在轴段一上的联轴器进行定位,轴段2上应有轴肩,
d2=38mm同时能很顺利的在轴段3上安装轴承,轴段3必须满足轴承内径的标准,故取d3=40mm
,用同样的方法确定轴段4,5的直径d4=45mmd5=55mm,d6=45mmd7嬉皮士运动=40mm
初选用7208AC轴承,其内径为40mm,宽度为18mm.
6.2.4确定各轴段的长度
齿轮的轮毂宽度为56mm,为保证齿轮固定可靠,轴段4的长度应略短于齿轮轮毂的宽度,取L4=54mm;为保证齿轮断面与箱体内壁不相碰,齿轮端面与箱体内壁之间应留有一定的间距,该间距定为15mm,为保证轴承安装在箱体轴承座孔中(轴承宽度为18mm),并考虑轴承的润滑,取轴承端面距箱体内部的距离为5mm,所以轴段3的长度L3=39mm,根据箱体结构及联轴器距轴承盖要一定距离要求,取L2=38mm,查有关联轴器手册取L1=72,5段为一轴肩用于定位齿轮,取长度为6,6段用于定位轴承取长度为16,7端上安装轴承取长度为18,轴的结构如图6.2,具体装配简图如图6.3
图6.2
图6.3
6.2.5按弯矩复合强度计算校核输出轴
①分度圆直径:已知d2=162mm
②转矩:T2=237540N·mm
                              式(6.2)
式中αn法面压力角
    Ft圆周力
    Fr径向力
    Fa2轴向力,其余符号如前所述,
由式(6.2)求圆周力:Ft
Ft2=2T2/d2
=237540*2/162
=2932.59N
求径向力Fr,Fr2=Ft2·tanαn /cosβ
=2932.59N×tan200 / cos15.010
=980.002N
求轴向力Fa2=Ft2·tanβ
=2932.59N×tan15.010
              =704.539N
②绘制轴受力简图(如图6.4a
  ③绘制水平面弯矩图(如图6.4b
水平面轴承支反力:
F HA=FHB=
Ft/2=1466.30N
І-І截面处的弯矩为:
MH1=1466.30*118/2=
Ⅱ-Ⅱ截面处的弯矩为:
MHⅡ =1466.30*31=
④作垂直面内的弯矩图(6.4C),支点反力为:
F VA= Fr2/2- Fa2*d/2L
= 6.377N
F VB= Fr2- F VA
=980.002-6.377
=973.625N
І-І截面左侧弯矩为:
MV1左 = F VA* 118/2
=6.377*(118/2)
=376.243 N.mm
І-І截面右侧弯矩为:
MV1右 = F VB* 118/2
=973.625*118/2
=
Ⅱ-Ⅱ截面处的弯矩为:
MV11= F VB*31
=937.625*31
=30182.
吡啶甲酸6.4
⑤作合成弯矩图6.4d
M=
І-І截面:
M1=
=86511.93 N.mm
M1右=
 
=
Ⅱ-Ⅱ截面
M=
 
=54563.
⑥作转矩图6.4e:
T=
 
=237518.983 N.mm
⑦求当量弯矩:
因减速器单向运转,故可认为转矩为脉动循环变化,修正系数α0.6
І-І截面:Me1=
         
=175652.95 N.mm
Ⅱ-Ⅱ截面:Me11=
           
=152599.614 N.mm
⑧确定危险截面及校核强度,图中可以看出,截面Іpce-І,Ⅱ-Ⅱ都应该进行校核 现将计算出的截面ⅠⅡ截面的及T的值列于下表:

本文发布于:2024-09-21 15:32:37,感谢您对本站的认可!

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