振动筛砂机 机械设计计算说明书(6)

计 算 及 说 明 d1?mnz23?80??248.00mm ?cos?cos13.087主要结果 d1=248.00mm （5）齿轮宽度b1 b2 b??dd1?62?1?62mm 取大齿轮齿宽b2?b?62mm小齿轮齿宽b1?b2?8?70mm （八）齿根抗弯疲劳校核 （1）齿形系数YFa1 YFa2 当量齿数 ZV1?z120??20.533 33?cos?cos13.087z280??82.133 33?cos?cos13.087ZV1=20.533 ZV1=82.133 ZV1?取YFa1?2.78 YFa2?2.21 （2）应力修正系数YSa1 YSa2 取YSa1?1.56 YSa2?1.76 （3）重合度系数Y? YFa1?2.78 YFa2?2.21 YSa1?1.56 YSa2?1.76 0.75?0.692 1.708Y??0.25?0.75??n?0.25?Y?=0.692 （4）螺旋角系数Y? Y??0.89 （5）校核齿根抗弯疲劳强度 齿根抗弯应力 Y?=0.89 2KFT2小齿轮?F1?YFa1YSa1Y?Y? b1d1mn2?4.243?4.354?104??2.78?1.56?0.692?0.89MPa 70?62?3?73.4MPa???F1??362.5MPa 大齿轮 ?F2?F1=73.4MPa 2KFT2?YFa2YSa2Y?Y? b2d2mn计 算 及 说 明 2?4.243?4.354?104??2.21?1.76?0.692?0.89MPa 62?248?3主要结果 ?19.2MPa???F2??275MPa 齿根抗弯强度足够 3 轴的设计 （一）直径计算 按轴所受的转矩对轴的直径进行设计 ?F2=19.2MPa d1?C3P1.6301?1183?14.08mm n1960d1=14.08mm 由于有键槽时，会消弱轴的强度。因此，双健增大轴径10％～15％到 16.189。取22mm d2?C3 由于有键槽时，会消弱轴的强度。因此，双健增大轴径10％～15％到 22.50。取30mm P21.550?1183?19.56mm n2340d2=19.56 d3?C3P31.473?1183?30.54mm n385d3=30.54mm 由于有键槽时，会消弱轴的强度。因此，双健增大轴径10％～15％到35.117。取45mm （二）结构设计 1轴的设计 （1）各轴段的直径 轴段1与带轮有配合关系，按标准尺寸选取轴段直径为30 轴段2为轴承颈，其直径应符合轴承内径标准，且因轴段1，2间的轴肩是为了便于轴承装拆而设置的非定位轴肩，故不宜比d1大很多。由此确定d2＝35mm。因此，轴承代号为7206C。 轴段3为轴环，其左右两侧是轴承定位面，形成的轴肩为滚动轴承的定位轴肩，故应该按轴承的定位轴肩，故应按照轴承标准的安装尺寸确定 轴段4为轴承颈，其直径应与轴段3相同。 轴段5与齿轮有配合关系，选取轴段直径为30mm （2）各轴段的长度 轴段1的长度取决于带轮轮毂的宽度，由带轮轮毂通用尺寸知，轮毂宽度l?(1.5~2)d1?(1.5~2)?30mm?(45~60)mm取l?60mm 计 算 及 说 明 轴段3的长度l3应与轴承宽度基本相等。由标准知30207轴承的宽度B?17mm，故取l3?16mm 轴段3的长度由给定的位置尺寸及轴承宽度确定 轴段4的长度应与轴段3相等 轴段5的长度由给定位置尺寸及圆锥齿轮的轮毂确定，圆锥齿轮的轮毂通用尺寸知，轮毂宽度 主要结果 l?(1.5~2)d1?(1.5~2)?30mm?(45~60)mm取l?45mm。为使轴端挡圈工作可靠，轴段5的长度l5应略小于轮毂宽度1 （3）相关零件的结构设计 a）套筒的结构尺寸 套筒直径应按轴承7206C的安装尺寸确定为43mm，内孔直径按较大配合间隙考虑取为?35.5mm，长度为40mm b）轴端挡圈尺寸 按轴径d1（或d5）由标准取结构尺寸。最大直径为36mm c）端盖处轴承密封 采用毛毡圈密封，毡圈及槽的尺寸由标准确定 （4）轴上的零件的周向固定 a）键连接 由键的标准，根据带轮处轴径d1查的键横截面尺寸为b?h?(8?7)mm，根据轴段1的长度l1，选取键长L=50mm；齿轮处，根据轴径d5查得键得横截面尺寸为b?h?(8?7)mm。根据l5选取键长L=32mm b）零件的配合 带轮与轴：基孔制，选取H7r6；齿轮与轴：基孔制，选取H7m6；轴承内圈与轴：基孔制，轴的公差代选取k6；轴承外圈与轴承座孔：基轴制，孔的公差代选取H7；端盖与轴承座孔：基孔制，选取H7h6 Ⅱ轴的设计 (1) 各段轴的直径 轴段1为轴承颈，其直径应符合轴承内径标准，且因轴段1，2间的轴肩是为了便于轴承拆装而设置的非定位轴承肩，故不宜比d1大很多。由此选定d1=30mm。因此，轴承代号应为6206。 计 算 及 说 明 轴段2与齿轮有配合关系，选取轴段直径为d2＝33mm。 轴段3为轴环，其右侧是齿轮的定位面，故按定位轴肩考虑，轴肩高度h h=0.07d2+(1~2)mm=0.07?33+(1~2)mm＝(3.3~4.3)mm 取h=4mm。则d3＝d2＋h＝(33+2?4)=41mm 轴段4与齿轮有配合关系，选取轴段直径为36mm。 轴段5为轴承颈，其直径应与轴段1相同。 (2) 各段轴的长度 轴段1的长度l1应与轴承宽度加挡油环基本相等。由标准知6206轴承的宽度B＝16mm，故取l3＝30mm。 轴段2的长度取决于齿轮轮毂的宽度，由齿轮轮毂通用尺寸知，轮毂宽度 l?(1.5~2)d2?(1.5~2)?30mm?(45~60)?b?70mm 取l?70mm。为使轴承段2与挡油环轴向固定可靠取轴段2的长度为l2。 主要结果 轴段3的长度l3取20mm 轴段4的长度取决于齿轮轮毂的宽度，由齿轮轮毂通用尺寸知，轮毂宽度 l?(1~1.2)d4?(1~1.2)?36mm?(36~43.2)mm 取l?43mm。为使轴段4与挡油环轴向固定可靠，轴段4的长度应略小于轮毂。 轴段5的长度l5应与轴承宽度加挡油环基本相等。由标准知6206轴承的宽度B＝16mm，故取l5＝37mm。 轴的总长度 L=(41+70+20+40+37)mm=208mm (3) 相关零件的结构设计 端盖处轴承密封，采用毛毡圈密封，毛毡圈及槽的尺寸由标准确定。 (4) 轴上零件的周向固定 1) 键连接 由键的标准，根据斜齿轮处轴径d2查得键的横截面尺寸为b?h?(8?7)mm，根据轴段2长度l2选取键长L＝59mm。锥齿轮处，根据轴径d4查得键的横截面尺寸为b?h?(8?7)mm，根据l4选取键长L＝35mm。 计 算 及 说 明 2) 零件的配合 斜齿轮与轴：基孔制，选取H7/m6；锥齿轮与轴：基孔制，选取H7/m6；轴承内圈与轴：基孔制，轴的公差代表选取k6；轴承外圈与轴承座孔：基轴制，孔的公差带选取H7；端盖与轴承座孔：基孔制H7/6h。 主要结果 4轴承的寿命校核 由于中间轴有两个齿轮，所受动载荷比较大，所以这里只需要校核 中间轴两轴承的寿命。 （一）两轴承所受径向载荷 作垂直平面受力图和水平平面受力图，求出轴承反力 1.垂直平面受力 42T2?4.354?10??1404.5N 斜齿轮 切向力 Ft1?Ft1=1404.5N d622T2?4.354?104锥齿轮 切向力 Ft2???448.9N dm194轴承反力 1404.5?65?448.9(63?65)Fv1??780.8N 190.5 Ft2=448.9N Fv1=780.8N Fv2=1072.6N Fv2?Fr1?Fx2?Fv1?1072.6N 2 .水平平面受力 斜齿轮 径向力 Fr1?Ft1tan?t/cos??1404.5?tan20?/cos13.087?524.8N 轴向力 Fx1?Ft1tan??1404.5?tan13.087??326.5N Fr1=524.8N Fx1=326.5N 锥齿轮 径向力 Fr2?Ft2tan?sin??448.9?tan20??sin70.501??154.0N Fr2=154.0N 轴向力 Fx2?Ft2tan?cos??448.9?tan20??cos70.501??54.5N 轴承反力 FH1?Fr2?62.5?Fx1?62?Fr1?125.5?Fx2?114??526.2N 190.5Fx2=54.5N FH1=-526.2N FH2=55.94N FH2?Fr2?FH1?Fr1?54.5?526.2?524.8?55.94N 3.两轴承所受的径向载荷即合成后的支反力 FR1?F2V1?F2H1?526.22?1072.62?1194.7N FR2?F2V2?F2H2?55.942?780.82?782.8N （二）计算轴承所受的轴向载荷 FR1=1194.7N FR2=782.8N