Tca=KaTIII=1.3×611.28=794.6 N·mm.
按计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩条件,查GB/T 5014-2003 选用TL3型弹性柱销联轴器,其公称转矩为1000 N·mm,半联轴器 孔径d=50mm,故取dⅠ-Ⅱ=50mm,半联轴器长度L=112mm,由于半联轴器与轴配合的毂孔长度L1应该小于L,所以取LⅠ-Ⅱ=110mm
右段需要制一个轴肩,高约未4故取dⅡ-Ⅲ=50+4×2mm=58mm 根据《课程设计》,当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时,应具有一定高度,轴肩差一般可取6~10mm。用作滚动轴承内圈定位时,轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可,例如取1~5mm也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。
考虑滚动轴承的装拆,选用深沟球滚动轴承型号为“6212”,由标准查得装滚动轴承D直径为110mm,宽为22mm,取齿轮距箱体内壁距离a=15mm,考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s,取s=8mm.则
因此输入轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径,考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为15mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,所以
输出轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径分别为: 50mm,58mm,62mm,66mm,76mm 62mm
根据《课程设计》表3-1,表4-1以及图4-1,得 δ取10mm, δ1取8mm,
齿轮顶圆至箱体内壁的距离:△1=10mm 齿轮端面至箱体内壁的距离:△2=10mm 因为齿轮的圆周速度V=5.96m/s>1.5~2.0 m/s 故轴采用油滴润滑△3=3mm
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轴承宽:33mm
选用弹性套柱联轴器查表得可算得m=22mm e=12mm 所以可以设计出各段轴的长度,分别为 110mm 46mm 41mm 59mm 8mm 32mm ④轴上零件的周向固定
齿轮、大带轮与轴的周向定位采用平键连接.齿轮处轴由表6-1查得平键
b×h=18×11mm,键槽用键槽铣刀加工,长为63mm,为了保证齿轮与轴配合
有良好的对中性,故选择配合为H7/n6,同样,大带轮与轴的连接选用 平键b×h=14×9mm,长32mm,配合为过渡配合H7/k6 ⑤确定轴上圆角与倒角尺寸
查表15-2,轴左端倒角为2×45o,右端倒角为2×45o. 轴肩处圆角半径见图纸标注.
轴的校核计算
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对于输入轴校核:
TIII=9550PIII/nIII=9550×8.14/127.17 =611.28N·m Ft=2TIII/d1=611.28/321=3080.8N Fr= Fttanα=1386N· 绘制轴受力简图(a) 绘制垂直面弯矩图(b)
FAY=FBY=Fr/2=0.693N MC1=FAYL/2=40.194Nm 绘制水平面弯矩图(c)
FAZ=FBZ=Ft/2=1504.4N MC2=FAZL/2=87.232Nm 绘制合弯矩图(d)
MC=(MC12+MC22)1/2=96.046Nm 绘制扭矩图(e) T=9.55(P1/n1)=61.16Nm 绘制当量弯矩图(f)
Mec=[Mc2+(αT)2] 1/2=102.362Nm 校核危险截面C的强度
σe=Mec/0.1d3=49.8MPa< [σ-1]b ∴该轴强度足够。
七、滚动轴承的选择及校核计算
(1)根据根据条件,轴承预计寿命 Lh=10×300×16=48000h
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从动轴上的轴承
由初选的轴承的型号为: 6211,
查[2]附表5-1基本额定动载荷Cr=43.2KN 查[1]表19-6 Kp=1.2
两轴承径向反力:FAR=FBR=(FHA2+ FVA2)1/2=(604.82+1661.52) 1/2=1768.2N
P=Kp×FR1=1.2×1768.2=2121.8N
Cr=P(LhnⅡ/16667)1/3=2121.8×(24000×95.52/16667)1/3=10952.6 N<Cr
故所选用轴承合适 (2)主动轴上的轴承:
由初选的轴承的型号为:6208
查[2]附表5-1基本额定动载荷Cr=31.5KN 查[1]表19-6 Kp=1.2
左端轴承径向反力:FBR=(FHB2+ FVB2)1/2 =(2175.72+ 1661.52)1/2 =2737.6N
P=Kp×FBR=1.2×2737.6=3285.12N
Cr=P(LhnⅠ/16667)1/3=3285.12×(24000×384/16667)1/3=26963.7N<Cr
故所选用轴承合适
八、键的选择校核计算
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(1)主动轴外伸端d=30mm,考虑到键在轴中部安装,故选键10x70 (GB/T1096-2003)
b=10mm h=8mm L=70mm
选择45钢,其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL
=4x104.45x1000/[34x8x(70-10)] =25.6 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。
(2)从动轴外伸端d=45mm,考虑到键在轴中部安装,故选键14x100 (GB/T1096-2003)
b=14mm h=9mm L=100mm
选择45钢,其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL
=4x402.92x1000/[45x9x(100-14)] =46.3 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。
(3)与齿轮联接处d=60mm,考虑到键在轴中部安装,故在同一方为母线上。选键16x63 (GB/T1096-2003)
b=16mm h=11mm L=63mm
选择45钢,其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL
=4x402.92x1000/[60x11x(63-16)] =52 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。
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