6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度
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根据
?ca=
M1?(?T3)2W21962552?(1?311.35)2=?10.82
0.1?27465前已选轴材料为45钢,调质处理。 查表15-1得[??1]=60MPa
?ca〈 [??1] 此轴合理安全 7. 精确校核轴的疲劳强度. ⑴. 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ⑵. 截面Ⅶ左侧。
抗弯系数 W=0.1d3=0.1?503=12500 抗扭系数 wT=0.2d3=0.2?503=25000
60.8?16?144609N?mm 60.8截面Ⅳ上的扭矩T3为 T3=311.35N?m
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 M?M1?截面上的弯曲应力
M144609?b???11.57MPa
W12500截面上的扭转应力 ?T=
T3311350=?12.45MPa WT25000轴的材料为45钢。调质处理。 由课本P355表15-1查得:
?B?640MPa ??1?275MPa T?1?155MPa
r2.0D58? ?0.04 ??1.16 d50d50经插入后得
因
???2.0 ?T=1.31 轴性系数为
q??0.82 q?=0.85
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?K?=1+q?(???1)=1.82
K?=1+q?(?T-1)=1.26
所以???0.67 ???0.82
??????0.92
综合系数为: K?=2.8 K?=1.62
碳钢的特性系数 ???0.1~0.2 取0.1 ???0.05~0.1 取0.05 安全系数Sca S??1?=K???25.13
?a?a?mS??1?k?13.71
??a??t?mSS?S?ca
S22?10.5≥S=1.5 所以它是安全的
??S?截面Ⅳ右侧
抗弯系数 W=0.1d3=0.1?503=12500 抗扭系数 w3T=0.2d=0.2?503=25000 截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560 截面Ⅳ上的扭矩T3为 T3=295 截面上的弯曲应力 ?M133560b?W?12500?10.68 截面上的扭转应力 ?T=
T3W=294930?11.80?KK1?=???1?2.8 T25000????KK??=
??1.62
???1?1?所以???0.67 ???0.82 ??????0.92综合系数为: K?=2.8 K?=1.62 碳钢的特性系数
???0.1~0.2 取0.1 ???0.05~0.1 取0.05 安全系数Sca S?=
??1K?25.13
??a??a?m
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S?Sca
??1?13.71
k??a??t?mS?S?S??S?22?10.5≥S=1.5 所以它是安全的
8.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. 根据 d2=55 d3=65
查表6-1取: 键宽 b2=16 h2=10 L2=36 b3=20 h3=12 L3=50 ②校和键联接的强度
查表6-2得 [?p]=110MPa 工作长度 l2?L2?b2?36-16=20
l3?L3?b3?50-20=30
③键与轮毂键槽的接触高度 K2=0.5 h2=5 K3=0.5 h3=6 由式(6-1)得: ?p2 ?p32T2?1032?143.53?1000?52.20 <[?p] ??5?20?55K2l2d22T3?1032?311.35?1000?53.22 <[?p] ??6?30?65K3l3d3两者都合适 取键标记为:
键2:16×36 A GB/T1096-1979
键3:20×50 A GB/T1096-1979
9.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,
H7大端盖分机体采用配合.
is61. 机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
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因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为6.3?
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 4. 对附件设计 A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 B 油螺塞:
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 C 油标:
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. D 通气孔:
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. E 盖螺钉:
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. F 位销:
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各
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