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别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡,配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。轴的结构与装配图如图6.3。
图6.3 轴的结构与装配
6-轴的校核
1、作用在齿轮上的力
圆周力: F2T2t?D?2?263954.97=2906N0 2径向力: Ftanαn960?tan20?r?Ftcosβ?cos10.942?=356N 横向力: Fα=Ft ×taβn=186N L=134, K=88mm ,d1=167mm, F=1444N
(1)求垂直面的支撑反力(如图b)
FFr?L/2?Fa?d2/21V?L?166N
F2v=Fr-F1v=190N
(2)F力在支点产生的反力(如图d) F1F=(F*K)/L=948N F2F=F+F1F=2392N
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(3)求水平面的支承力(如图C)
F1H=F2H=Ft/2=480N
(4)绘垂直弯矩图(如图b)
Mav=F2v*L/2=51N/M M'av=F1v*L/2=11N/M (5)绘制水平面弯矩图(如图C) MaH=F1H*L/2=32N/M
(6)F力产生的弯矩图(如图d) M2F=F*K=127N/M
a-a截面F力产生的弯矩为 MaF=F1F*L/2=64N/M (7)求合成弯矩图(如图e)
考虑到不利的情况,可取MaF=M2aV?M2aH 图 6—4
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Ma=M2aV?M2aH+MaF=512?322+64=124N/M
M'a=(M'aV)2?(M'aH)2?MaF=98N/M (8)求轴的转矩(如图f) T=Ft*d2/2=960*0.167/2=80N/M
(9)求危险截面的当量弯矩(如图g)
从图g可知,a-a截面最危险,其当量弯矩为 Me=M22a?(aT) 如认为轴的扭切应力是循环应力,取折合系数a=0.6,代入上式得 Me=1242?(0.6?80)2=133N/M (10)计算危险截面处轴的直径
轴的材料用45钢,调质处理,查表可知?b=650mpa??-1b?=60mpa,则
d?3Me13330.1????3?10=28.09MM -1b?0.1?60考虑到键槽对轴的削弱,将d值加大5%,故 d=1.05*28.09=30
七.滚动轴承校核 根据条件,轴承预计寿命
Lh=20000h
7-1输入轴的轴承设计计算
查表的,fd=1.5, ft=1, ??3 由前面的计算得:n1?960r/min (1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用,所以P=Fr=356N (2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
C'?fPf?(60?n11d?1ε1.5?35660?96036Lh)?1?(106?20000) t10 =615168N
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(3)选择轴承型号
查课本表11-5,选择6206轴承 Cr=19.5KN 由课本式11-3有
L?106ftCrε10660n(fP)?60?960?(1?195003h1.5?356)=845390>Lh
d∴预期寿命足够
7-2输出轴的轴承设计计算 由前面的计算可知: (1)初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用,所以P=Fr=261N (2)求轴承应有的径向基本额定载荷值
C'?f11d·Pf?(60?n2106L31.5?26160?417.391h)?31?(106?20000) t=3107N
(3)选择轴承型号
查课本表11-5,选择6208轴承 Cr=29.5KN 由课本式11-3有
L?10660n(ftCf)3?10660?417.391?(1?295001.5?261)3h=17083483>Lh
dP∴预期寿命足够
第八章 键连接的选择和校核 一、输入轴连接带轮处键
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输入轴外伸端直径d=20mm,考虑到键在轴中部安装,查表可知,选圆头普通A型平键b×h=6mm×6mm。键长L=36mm。
4?26.392?1034T??74.4MPa 选择45钢,则其挤压强度公式为σP?dhl20?6?36查表可知,当载荷平稳时,许用挤压应力[?P]?100~150MPa,?P?[?P],故连接能满足挤压强度要求。 二、输出轴外伸端键
直径d=25mm,考虑到键在轴中部安装,查表可知,选圆头普通A型平键,键b×h×L=8mm×7mm×18mm。选择45钢,则其工作表面的挤压应力为
4T4?58.939?103σP??=26.9MPa
dhl25?7?50查表可知,当载荷平稳时,许用挤压应力[?P]?100~150MPa,?P?[?P],故连接能满足挤压强度要求。
三、安装低速齿轮处的键
选用圆头普通A型平键,根据安装齿轮处轴的直径为d=45mm,查表得键的截面尺寸为键b?h?14mm?9mm,键长取L=40mm。
键、轴和轮毂的材料都是刚,查表得其许用应力[?P]?100~150MPa,键工作长度l=L-b=26mm,键与轮毂键槽的接触高度k?0.5h?0.5?8mm?4mm。可得
4T?103?50.385MP σP?kld 由于键采用静联接,冲击轻微,?P?[?P],所以连接能满足挤压强度要求。
第九章 联轴器的选用
联轴器是将两轴轴向联接起来并传递扭矩及运动的部件并具有一定的补偿两轴偏移的能力,为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷,联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器有时也兼有过载安全保护作用。
联轴器的选择原则:
①转矩T: T↑,选刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联
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