FH1?Ft*71.875?2558.555*71.875N?676.711N
271.75271.75 FH2?Ft?FH1?2558.555?676.711N?1881.844N (4)确定弯距:
水平弯矩:MH=71.875?FH1=71.875?676.711=48638.603 N2mm 垂直弯矩:
MV1?FNV1?71.875?560.431?71.875?40280.978N*m MV2?MV1?Fa?d2/2??43640.118N*m 合成弯矩:
M1?M2MM2H?MV1??MV2?2248638.60348638.6032?40280.978?43640.1182?63152.76N*m ?65346.57N*m
?2H22(5)按弯矩合成应力校核该轴端强度:
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。轴单向旋转扭转切应力为脉动循环变应力。取α=0.6 轴端计算应力:
?ca?M1?(?T2)W22?63152.762?(0.6?419.603)320.1?55?3.786MPa?[??1]?55MPa,故是安全的。 (6)键的强度校核:
选用A型平键联接,根据轴径d2=d4=55,由GB1095-2003,查键宽b=16mm;键高h=10mm,
因为涡轮轮毂的长度为74mm,故取标准键长64mm。 l=L-b=64-16=48mm,k=0.5h=0.5310=5mm ??2T2?10k?l?d3p4?2*4196035?48?55?63.576MPa
因为齿轮宽110,故取标准键长90mm。 l=L-b=90-16=74mm,k=0.5h=0.5310=5mm ?
p2?2T2?103k?l?d?2*4196035?74?55?41.239MPa
26
查得静荷时的许用挤压应力[σp]=150>?F2,[σp]=150>?F4,所以挤压强度
?0.2?0.2足够。由普通平键标准查得轴槽深t=6.00mm,毂槽深t1=4.30mm
4.4.2蜗杆轴承的强度校核:
(1)校核30207 查表GB/T297-1994 表12-4 额定动载荷Cr=54.23103 N;
基本静载荷Cor=63.53103 N,e=0.37,Y=1.6,Yo=0.9。
(2)求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2
由前面设计蜗轮时求得的:
Fr1V=FNV1=560.431N;Fr2V=FNV2=390.888N
Fr1H=FH1=676.711N;Fr2H=FH2=1881.844N
F?1?F?2?F?1v?F?1H?F?2v?F?2H?560.4312?676.71122?878.647N2
390.888?1881.012?1921.197N(3)求两轴承计算轴向力Fa1和Fa2
查表GB/T297-1994 12-4 可知,e=0.37
Fd1=Fr1/2Y=878.467/(2*1.6)N=247.521N; Fd2=Fr2/2Y=1921.197/(2*1.6)N=600.374N
(教材公式11-8)蜗杆受轴向力--
因此Fa1=Ft+Fd2=2558.555+600.374=3158.929N;Fa2=Fd2=600.374N (4)求当量动载荷P1和P2
Fa1Fr1Fa2Fr2?3158.929878.647600.3741921.197?3.595?e
??0.312?e
27
由表13-5 分别计算P1、P2,取fp=1.0,则
P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)
=1.0 3(0.43878.647+1.633158.929) =5405.75 N
P2=fp3(13Fr2)=1921.197N
(7)验算轴承寿命
因为P1>P2,所以按轴承的受力大小计算:
Lh?10660np1(c)??10660?960(63.5?105405.75310)3
=63969.076 h >19200h,所以轴承满足寿命要求(c为基本额定静载荷,由设计手册选择)。
第五章 箱体的设计计算
5.1 箱体的结构形式和材料
采用上置式蜗杆减速器。铸造箱体,材料HT150。因其属于中型铸件,铸件最小壁厚8~10mm,取δ=11mm。
5.2铸铁箱体主要结构尺寸和关系
名称 箱座壁厚δ 箱盖壁厚δ1 箱座凸缘厚度b, 箱盖凸缘厚度b1, 箱座底凸缘厚度b2
减速器型式及尺寸关系(mm) δ=11 δ1=10 b=1.5δ=16.5 b1=1.5δ=16.5 b2=2.5δ=27.5 28
地脚螺钉直径及数目 箱座、箱盖上的肋厚 轴承旁联接螺栓直径 箱盖,箱座联接螺栓直径 螺栓间距 轴承端盖螺钉直径 视孔盖螺钉直径 df,d1,d2至外壁距离 d1,d2至凸缘边缘距离 轴承端盖外径 df=17.76 n=4 m=9.5、m1=9 d1=13.32 d2=10 L=150 d3=8 螺钉数目6 d4=6 C1=26,22,16 C2=16,14 (蜗轮轴)凸缘式:D2=132,嵌入式:D2=122.5 (蜗杆轴)凸缘式:D2=126,嵌入式:D2=116.25 轴承旁联接螺栓距离 轴承旁凸台半径 轴承旁凸台高度h 蜗轮外圆与箱内壁间距离 蜗轮轮毂端面与箱内壁距离 地脚螺栓通孔直径 地脚螺栓沉头座直径 地脚螺栓底座凸缘尺寸 联接螺栓直径 联接螺栓通孔直径 联接螺栓沉头座直径 联接螺栓底座凸缘尺寸 定位销直径 吊环螺钉直径 箱体外壁至轴承座端面的距离 S=127 R1=30 根据轴承座外径和扳手空间的要求由结构确定 ?1=14 ?2=12 df=30 'Do=60 C1=35,C2=30 d=16 d=17.5 D=33 C1=35,C2=30 d=7.5 D5= L1=70 ' 29
轴承端盖外径
(蜗轮轴)D2=130;(蜗杆轴)D2=125 第六章 键等相关标准的选择
本部分含键的选择联轴器的选择,螺栓,螺母,螺钉的选择垫圈,垫片的选择,具体内容如下:
6.1键的选择
查表10-33《机械设计基础课程设计》:
1、涡涡轮轴与齿轮相配2、轴轴与蜗轮相配合的3、涡涡杆轴与联轴器相4、齿齿轮轴与齿轮相配5、齿齿轮轴与联轴器相的键A型普通平键普b?h?l=16?10?90 :A型普通平键普b?h?l=16?10?64合的键A型普通平键普b?h?l=6?6?25的键A型普通平键普b?h?l=20?12?95合的键A型普通平键普b?h?l=16?10?
6.2联轴器的选择
根据轴设计中的相关数据,查表GB/T 5014-2003,蜗杆选用HL1弹性柱销联轴器,其公称转矩为160N.mm,半联轴器的孔径d= 18mm,即轴向直径取d1=18mm,半联轴器长度L=42,半联轴器与轴配合的毂孔长度为:L1=30mm。 齿轮轴选用HL5弹性柱销联轴器,其公称转矩为2000N.mm,半联轴器的孔径d= 55mm,即轴向直径取d1=55mm,半联轴器长度L=142,半联轴器与轴配合的毂孔长度为:L1=107mm。
6.3螺栓,螺母,螺钉的选择
考虑到减速器的工作条件,后续箱体附件的结构,以及其他因素的影响选用 螺栓GB5782-86, M6*12,数量为12个
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