2)初步选择滚动轴承。因轴承同时承受径向力和轴向力,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据d2?3?37mm,由《机械设计课程设计》表15-1中初选0基本游隙组,标准精度等级的单列圆锥滚子轴承30208,其尺寸为dxDxT=40x80x19.75mm,d3?4?d7?8?40mm,l3?4?19.75mm,这对轴承均用轴肩进行轴向定位,故取d4?5?47mm。
3)齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,已知齿轮的齿宽B4?60mm,此轴应略短于它,故取l6?7?57mm,d6?7?45mm,齿轮左端采用轴肩定位,轴肩高度h>0.07d6?7,故取h=4mm,则轴环处的直径d5?6?53mm,轴环宽度b?1.4h,取
l5?6?10mm
4)箱壁内侧与轴承端面的距离取为8mm,又由于采用脂润滑,要留出封油盘的位置,故取
l7?8?19.75?10?8?3?40.75mml4?5?l?总长?l3?4?l5?6?l6?7?l7?8?56mm。
(2)轴上的周向定位
齿轮、半联轴器的周向定位均采用平键连接,按d6?7由《机械设计》表6-1查得平键截面b?h?14?9mm,L?50mm,键槽铣刀加工,为保证良好的对中性,齿轮与轴配合为
H7p6H7p6;半联轴器与轴的连接,选平键b?h?L?8?7?70mm,配
合为k6。
;滚动轴承与轴的周向定位由过度配合来保证,此处轴的尺寸公差为
(3)轴上圆角与倒角尺寸:2?45? 5、求轴上的载荷
L2?98.85mm,L1?50.85,a=16.9mm
载荷 支反力F FNH2水平面H FNH1?924.60N?1797.39N垂直面V FNV1?865.64NFNV?152.26N 2 21
MV1?85.57N.m
弯矩M MH?91.40N.m MV2?7.74N.mM1?M2
H?M2V1?125.20N.m 总弯矩 扭矩T M2?M2H?M2V2?91.73N.m T?330N.m
6、按按弯扭合成应力校核轴的强度
根据上表中的数据及轴的单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取??0.6,轴的计算应力:?ca?M21???T?W2?0.164MP?
已选定轴的材料为45钢(调质),由《机械设计(第八版)》表15-1查得
???1??60MPa,?ca????1?,故安全。
六、滚动轴承的选择及计算
输入轴滚动轴承计算
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7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30205,其尺寸为
d?D?T?25mm?52mm?16.25mmFa?200.35N,
,e?0.37,Y?1.6,Y0?0.9,Cr?32.2kN
水平面H FNH1?226.81N载荷 支反力F FNH垂直面V FNV1?63.42NFNV?248.1N
2?605.25N2则:
22
Fr1?Fr2?FF2NH1?F?F2NV1?235.51N?654.13N
2NH22NV2则:
Fd1?Fd2?Fr12YFr22Y??235.512?1.6654.132?1.6?73.60N
?204.42N则:
Fa1?Fd1?73.60NFa2?Fd2?Fa?404.95N
则:
Fa1Fr1Fa2Fr2??73.60235.51404.95654.13?0.313?e?0.619?e
查《机械设计课程设计》表15-1得: 轴承1:Pr1?Fr1?235.51N
轴承2:Pr2?0.4Fr2?Y?Fa2?0.4?654.13?1.6?404.95?909.57N 则:
?Cr??60n??Pr106Lh??10?32200???????60?1420909.57????6103?Lh'?14400h
故合格。
中间轴滚动轴承计算
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7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30205,其尺寸为
d?D?T?25mm?52mm?16.25mmFa?Fa2?Fa3?856.73N
,
,e?0.37,Y?1.6,Y0?0.9,Cr?32.2kN
23
载荷 水平面H 垂直面V
FNH1?1554.75N FNV1?337.91N 支反力F FNH2?2060.33N FNV2?1014.32N
则:
F2r1?F2NH1?FNV1?1591.05N
F22r2?FNH2?FNV2?2296.48N则:
Fd1?Fr12Y?1591.052?1.6?497.20N
FFr22296.48d2?2Y?2?1.6?717.65N则:
Fa1?Fd1?497.2NFa2?Fd2?Fa?1574.38N
则:
Fa12F?497.r11591.05?0.312?eFa21574.38
F??er22296.48?0.686查《机械设计课程设计》表15-1得: 轴承1:Pr1?Fr1?1591.05N
轴承2:Pr2?0.4Fr2?Y?Fa2?0.4?2296.48?1.6?1574.38?3437.6N 则:
?106L106?Cr?h?60n????10?32200?3?P??r60?241.09???119767h?L??3437.6??h'?14400h
故合格。
输出轴滚动轴承计算
24
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7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30208,其尺寸为
d?D?T?40mm?80mm?19.75mm,
Fa?641.95N,e?0.37,Y?1.6,Y0?0.9,Cr?63.0kN
载荷 水平面H 垂直面V
FNH1?924.6N FNV1?865.64N 支反力F FNH2?1797.39N FNV2?152.26N
则:
F2r1?F2NH1?FNV1?1266.58N
F2r2?F?F2NH2NV2?1803.83N则:
FFr11266.58d1?2Y?2?1.6?395.81NFFr2.83
d2?2Y?18032?1.6?563.70N则:
Fa1?Fd1?Fa?1037.76NFa2?F
d2?563.7N则:
Fa1F?1037.76r11266.58?0.819?eF
a2563.7F??0.313?er21803.83查《机械设计课程设计》表15-1得: 轴承1:Pr1?0.4Fr1?YFa1?2167.05N 轴承2:Pr2?Fr2?1803.83N
25