1、拟定轴上零件的装配方案 选用如图所示装配方案 2、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ① 为满足半联轴器的轴向定位要求，L1轴段右端需制出一轴肩，故取L2段的直径d2?42mm，左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?58mm。 ② 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求，并根据d2?42mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30309，其尺寸为d?D?T?45mm?100mm?27.25mm，故d3?d6?45mm，而L6=45mm。 。 ③ 取安装齿轮处的轴端的直径d4?50mm，齿轮的左端与左轴承之间采用轴套定位。已知齿轮轮毂的宽度为55mm，为了使套筒的额端面可靠的压紧齿轮，吃轴段应略短于轮毂宽度，故取L4=53mm。齿轮的右端采用轴肩定位，则轴环处的直径d5?62mm，轴环宽度L5=8mm。 ④ 更具轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取L2=50mm。 13
⑤ 取齿轮距箱体内壁值距离为15mm，考虑到箱体的铸造误差，在确定轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s=8mm，已知滚动轴承宽度T=27.25mm。取L3=50mm。至此，以基本确定轴的隔断直径和长度。 3、 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为2?45?，各轴肩处圆角半径参见零件图。 求轴上载荷，按弯扭合成应力校核轴的强度 ①求分度圆直径：已知d2=216mm ②求转矩：已知T3=205.96N·m ③求圆周力Ft： Ft=2T3/d2=2×205.96/0.216=1097N ④求径向力Fr根据课本P163（11-1）式得Fr=Ft·tanα=1097×0.28=307.16N ⑤校核 (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=307.16/2=153.58N FAZ=FBZ=Ft/2=1097/2=548.5N (2)由两边对称，书籍截C的弯矩也对称 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAY*L/2=153.85×53/2*1000=4.07 (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZ*L/2=548.5×53/2*1000=14.53N·m (4)计算合成弯矩 14
MC?2MC12+MC22?15.07N?M (5)计算当量弯矩：α=0.6 Mec=[MC2+(?T3)2]=[15.07*15.07+(0.6*205.96)2]?124.49N?M (6)校核危险截面C的强度 由式（10-3） σe=Mec/（0.1d3）=124.49/(0.1×216) =5.76Mpa<[σob]=60Mpa ∴此轴强度足够 六、 滚动轴承的选择及寿命计算 根据条件，轴承预计寿命 L'h=3*8*300*10=72000h 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，.故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求，对输出轴，根据d2?45mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30309，其尺寸为d?D?T?45mm?100mm?27.25mm。对高速轴，由齿轮轴的基本尺寸，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30308，其尺寸为d?D?T?40mm?90mm?25.25mm。 输出轴上轴承寿命的计算： 15
e?0.4FaFaFr?e,X?0.4,Y?1.5?e,X?1,Y?0FrCr?112KNFr?301.76NFa?1097N ① 求Fr1,Fr2 Fr1?153.58NFr2?153.58N ② 求Fd1,Fd2 Fr1153.58??51.19N2Y2?1.5 FYr2153.58Fd2???51.19N2Y2?1.5Fd1?∴任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端 Fa1?Fd1?51.59NFa2?Fa?Fd2??51.59N Fa1Fa2?3?e?3?e Fr2 Fr1P1?fp?XFr2?YFa2??138NP2?fp?XFr2?YFa2??138N 故，Lh??112?10?1011???6.8?10h 60?121.02?138.2?63103LhL'hLh明显>，远远大于所需的寿命，因此轴承寿命合格 七、 键的选择及校核计算 1、输出轴与联轴器联接用平键联接 轴径d1=35mm,L1=58mm 查手册选用C型平键，得： 16
b×h=10×8 l=L1-b=58-10=48mm T2=58.69N·m h=8mm σp=4T2/dhl=4×58690/(35×8×48) =17.47Mpa<[σR](100Mpa) 2、输出轴与齿轮联接采用平键联接 轴径d4=50mm L4=53mm T2=58.69N·m 查手册10-9 选A型平键 键14×9 l=L4-b=53-14=39mm h=9mm σp=4T/dhl=4×58690/(50×9×39) =13.38Mpa<[σp](100Mpa) 3、输入轴与带轮联接用平键联接 轴径d1=28 L1=50mm T3=205.96N.m 查手册 选C型平键 键10×8 八、 联轴器的选择 联轴器的计算转矩： Tca?KAT?KA?9550?1.3?205.96?267.75N?m 由于减速器载荷较平稳，速度不很高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济性，查标准GB/T 5014-1985，选用TL2型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为315Nm，半联轴器的孔径d?35mm，故取d1?35mm，半联轴器长度L?82mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?60mm。 17
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