Fr1H?Fr2H?F2t1?1326.55 N
在支座上产生的反力为:
Fr1?Fr1v?Fr1H?1389.5N
22Fr2?Fr2v?Fr2H?1345.5N
对于圆锥滚子轴承,按表14-37,轴承的派生轴向力Fd?Fr,其中,是对应表中Fd?22(2) 求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2
FFar?e,其值由轴承手册查出。手册上
查的32308的基本额定载荷C=115KN, C0=148KN。 因此可得:
FF则
d1?Fr1?1389.5N
d2?Fr2?1345.5 N
P=F12
d1=1389.5N
?Fa1?1389.5+1745.0=3134.5N
P=Fd1(3) 验算轴承寿命
因为P2?P1,所以按轴承1的的受力大小验算
10611500036?10?()?()?1.8668h>26280h ?Lh60n1060?14653134.5P1C106 故所选选轴承满足寿命要求。
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时,应从手册中查取a值。对于32308型圆锥滚子轴承由手册中查得a=23.3mm。因此,根据轴的计算简图做出轴的弯
矩图和扭矩图。
从轴的结构设计以及弯矩和扭矩图中
载荷 支反力F 垂直面V Fr1?1389.5N,Fr2?=1345.5N 水平面H Fr1H?Fr2H?F2t1?1326.55N 弯矩M MMv1?264.005 N ?M ?255.3645 N ?M M2H?252.045 N ?M v2 总弯矩 M1?M2?264.005?252.045.?365.000 N ?M 22255.3645?252.045.?358.800N ?M 2扭矩T T1=119.39N·M 6)按弯扭合成应力校核轴的强度
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。根据式(15-5)及上表中的数据,卷扬机频繁正反转,扭转切应力按对称循环应变。应取??1,轴的计算应力为 ,Me?M21?(?T1)2?365?(1?119.390)22?348.03 N·M
已知选用轴的材料为45钢,调质处理,由表14-1查得?B?650MPa表14-3查得[??1b]=60MPa。
d?30.1[??1b]Me?38.71mm
考虑到键槽对轴的消弱,将d值加大百分之五。故 d=1.05?38.71=40.65mm远小于蜗杆的分度圆直径d1?90mm 故是很安全的
(二)II轴的设计计算
1.轴II上的功率P2?14.652kw,转速 n2?33.24r/min,转矩T2=4209.58N?M
轴III上的功率P3?14.070kw,转速 n3?6.35r/min,转矩T3=21160.39 N?M
2.求作用在齿轮上的力 蜗轮:Fa2?Ft1?Ft2?Fa1?1754.0N2T12?119390??2653.1N d190
Fr2?Fr1?Ft2tan??1754.0?tan20??638.4N
小齿轮:已知大齿轮的分度圆直径d4=840㎜
Ft3?Ft4?2T32?21160390??50381.88N d4840Fr3?Fr4?Ft3tan??50381.88?tan20??18337.5NFn3?Fn4?Ft3cos??53615.28N
3.初步确定用45轴的最小直径,取C=115
dmin?C3P214.652?115?3?87.52㎜ n233.244轴的机构设计
1)拟定轴上零件的装配方案 如图所示的装配方案
2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
(1)初步选择滚动轴承,因轴承同时承受径向力和轴向力的作用,故选用角接触球轴承,参照工作要求并根据dI?II=90mm,选取7318B,其尺寸d?D?B?90mm?190mm?43mm故dI?II =dV?VI=90㎜, (2)取安装齿轮处的轴段直径dII?III=95mm,齿轮的又端与轴承之间采用套筒定位,加挡油环,为了使套筒可靠的压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,蜗轮宽度B?0.75da1?0.75?90?67.5㎜,取其宽度为67㎜,故取LII?III=63mm,小齿轮B2=128㎜。
3)为了保证蜗轮蜗杆的啮合,取蜗轮端面到内机壁的距离a1?40mm;小齿轮到箱体的距离a2?30㎜ 蜗轮齿面到箱体的虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一段距离?2,取?2=10mm,
已知滚动轴承宽度B?27mm,则LI?II=B+?2+a1+a2+(67-63)=127 mm,
LIII?IV=T+?2+a1+(67-63)=97 mm
至此已初步确定轴的各段直径和长度。箱体的宽度b=287mm 高度h=da2?2a3=540mm (4)轴上零件的周向定位
按dI?II由表查得平键截面b?h?25mm?14mm,长为L?80mm,按dII?II由表查得平键截面b?h?18mm?11mm,长为L?50mm,同时为了保证齿轮和轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为动轴承的配合是由过盈配合来保证的 (5)确定轴上圆角和倒角尺寸
参考表15-2取轴端倒角2×45?。各轴肩处的圆角半径取R2。
(三)III轴的设计计算 轴的材料为
45
钢,调质处理。查表
15-1
得
H7;滚n6?B=640Mpa,??1=275Mpa,??1=155Mpa
1轴III(卷筒轴)上的功率P3?14.070kw,转速n3?6.35r/min,转矩T3=9550?P????21160.39 N·M
n32求作用在齿轮上的力
已知大齿轮的分度圆直径d4=840㎜ 距离a3?30㎜ 考Ft4?Ft3?2T32?21160390??50381.88N d4840