于d3,可初定d5=34mm。由表查出该处键的截面尺寸为b?h=10mm? 8mm。轮毂键槽深度为t1=3.3mm,则该处齿根圆与毂孔槽顶部的距离为:
e?dnd34630??t1?(?3.3)mm?14.7mm?2.5mn 2222=2.5?2=5mm,故该轴段做成键槽齿轮,d5=34mm,L5=58mm。 (6)轴段⑤的设计
为了给齿轮轴向固定,同时加工方便,所以轴段⑤需要设置一个轴环以用来固定。该轴段直径可取略大于轴承定位轴肩的直径,查课本表的此处倒角为R=1.6mm,有经验公式的定位轴肩高度h=(2-3)R=3.2-4.8mm,取h=3mm。轴环宽度b?1.4h,故取轴段⑤L5?10mm。 (7)轴段②的设计
该轴段的长度除与轴上的零件有关外,还与轴承宽度及轴承端 盖等零件有关。轴承座的宽度为L???c1?c2?(5?8)mm,由 表查出下箱体壁厚为:??0.025a2?3mm?(0.025?189?3)mm =7.75mm<8mm,取?=8mm,a1?a2?267mm<400mm,取轴承旁边的 连接螺栓为M8,则c1=14mm,c2=12mm,箱体轴承座宽度
L=[8+14+12+(5-8)]
取L=30mm,为方便半联轴器的螺栓的安装空间,取联轴器的凸缘端面距轴承的端盖的距离为30mm,则L2=50mm。 (8)轴上力的作用点的间距
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轴承反力的作用点距轴承外圈端面距离a3=6mm,由构想图得出轴的支点及受力点间的距离为:
Bmm=50+50+6=106mm, 2Bl2?L3?L4?L5?L6??2?147mm2
LBl3?6?L7-mm?57mm22
l1?L1?L2?5轴的受力分析
(1)画轴的受力简图如图5.8所示:
图5.8
(2)计算支承反力: 高速级:
2T22?81440?F??794.54N?t1d?2082? ???Fr1?Fttan??794.54?tan20?289N??在水平面上画受力图如图5.9所示:
图5.9
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由平衡方程得:
??(a)R?0?R1H?R2H?Ft? ?Ft?147?F2H?(147?57)???Ry?0解之得:R1H=222N, R2H=572.54N。 在垂直面上画受力图如图5.10所示:
图5.10
由平衡方程得:
??(b)R?0?R1V?R2V?Fr? ?Fr?147?F2v?(147?57)???Ry?0解之得:R1V=81N, R2V=208N。 轴承1的总反力为:
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R1?R12H?R122222?812?236.3N V?轴承2的总反力为:
22R2?R2572.542?2082?609N H?R2V?(3)画弯矩图 水平弯矩:
M1H??R1Hl1??222?147??32634N?mm
画水平弯矩图如图5.11所示:
图5.11
铅垂弯矩:
M1V??R1Vl1??208?57N?m??11856N?mm 画铅垂面弯矩图如图5.12所示:
图5.12
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轴承一处合弯矩:
M?M12H?M12(?32634)2?(?11856)2?34721N?mm V?(4)画合弯矩图如图5.13所示:
图5.13
(5)画出转矩图如图5.14所示:
图5.14
6.2低速轴的设计与计算
37