dcos?54.3565?cos10?mn?1??2.4332mm,圆整取mn?2.5mm z122d.确定螺旋角 中心距a?11mn(z1?z2)cos???2.5?(22?89)?cos10??136.6mm 22 mn?2.5mm 圆整取a?140mm mn(z1?z2)2.5?(22?89)??cos?cos?1?7?39'44'' 2a2?140?1查得端面重合度相差很小,无需修正。 则分度圆直径: d1?mnz1?55.495mm cos?mnz2?224.504mm cos?a?140mm ??7?39'44'' d2?齿宽bt??dd1?55.495mm,圆整取 d1?55.495mmd2?224.504mm b1?60mm,b2?55mm, 则齿宽系数?d?0.991。 ③校核齿根弯曲疲劳强度 a.确定各参数 查取齿形系数和应力校正系数 b1?60mm b2?55mm YF1?2.72,YS1?1.57;YF1?2.20,YS2?1.78 弯曲疲劳寿命系数YN1?0.89,YN2?0.92 由纵向重合度????d?0.991 bsin?55sin7?39'44''??0.9337,得螺旋角系数?mn??2.5 Y??0.94。 查表得齿轮弯曲疲劳极限?Flim1?600MPa,?Flim2?450MPa 取安全系数SF?1.25 ??F1??YN1?Flim10.92?600??441.6MPa SF1.25Y?0.95?450?342MPa ??F2??N2Flim2?SF1.25
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b.验算齿根弯曲强度 KFt1.9481?72073.0?2?F1?YF1YS1Y???2.72?1.57?0.94?87.41MPa???F1? bmn?a55?2.5?1.69?55.495 ?F2??F1 YF2YS22.20?1.78?87.41??80.16MPa???F2? YF1YS12.72?1.57弯曲强度足够。 ?F1?87.41MPa4 轴的设计计算 4.1 电动机的安装尺寸 ?F2?80.16MPa 轴外伸直径为:D?38k6mm,轴外伸长度为:L?80mm,中心高 H?1320?0.5mm。 4.2 初定轴的最小直径 先按轴所承受的转矩初步估算轴的最小直径,公式为 dminP?C3 n轴材料选45号钢正火处理,取C?120,则: Ⅰ轴:d1min?120?3Ⅱ轴:d2min?120?3Ⅲ轴:d3min?120?32.273?17.69mm轴上有键槽,加大5%,得d1min?19.55mm7102.115?23.54mmd280轴上有键槽,加大5%,得d2min?25.85mm 2.031?35.87mm轴上有键槽,加大5%,得d3min?37.66mm70 d1min?19.55mm4.3 选择联轴器 高速轴与电动机连接拟选用LX型弹性柱销联轴器GB/T5014-2003,取d2min?25.85mmd3min?37.66mmK?1.5,计算转矩为Tc?KT??1.5?30.882?46.323N/m。确定选LX3型弹性柱 销联轴器(T?1250N?,轴孔直径d?30~38mm,m?T,n?4750r/min?n)pc1p?取d1min?30mm。 LX3型弹性柱销低速轴与输送机连接拟选用KL型滑块联轴器JB/ZQ4384-1986,取K?1.5,联轴器
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计算转矩为Tc?KT????1.5?276.8?415.2N/m。确定选KL6型弹性柱销联轴器GB/T5014-200 (Tn?500N?m?Tc2,np?4750r/min?n??),轴孔直径d?30~38mm,取d1min?30mm JB/ZQ4384-86 KL6型弹性柱销联轴器 d3min?38mm。 4.4 低速轴的设计 低速轴的设计尺寸如下图: d3min?38mm 4.5 低速轴强度校核 轴材料选用45号钢调质处理,?b?650MPa,?s?360MPa。 (1)计算大斜齿轮齿轮受力。 圆周力 Ft? 2T32?276846.8??2466.3N d2224.5Fttan?ntan20o?2466.3??905.7N 径向力 Fr?cos?cos7o39'44''Ft??2466.3?tan7?39'44''?331.8N 轴向力 Fa? tan(2)计算支承反力 轴承选用7010AC角接触轴承,B?16mm,a?23.2mm。 根据长度关系把轴受力图简化: 13
水平面支反力 FH1?331.8?224.5?905.7?34.8?365.4N 117.6 FH2?Fr?FH1?905.7?365.4?1271.1N 竖直面支反力 2466.3?34.8?729.8N117.6 Fv2?Ft?Fv2?2466.3?729.8?1736.5NFv1? (3)画弯矩图 水平面: 垂直面: 14
合成弯矩M?MH?MV 22 (4)画转矩图 转矩图如图: (5)许用应力 由?b?650MPa,插值法查得???1b??215MPa,???1b??60MPa 折合系数为: ??(6)画当量弯矩图 ???1b??60?0.279 ???1b?215??0.279 当量转矩?T3?0.279?276846.8?77240.3N?m校核轴径 当量弯矩在大齿轮中间左侧 Me?M2?(?T3)2?60429.22?77240.32?98070.1N?mm 15 Me?98070.1N?mm