=35+2×0.07×35mm
=41.01mm 取标准值d4=42mm
长度与右面的套筒相同,即L4=10mm
考虑此段滚动轴承左面的定位轴肩,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由附表6.2得安装尺寸d2=30mm,该段直径应取:d5=30mm。因此将Ⅳ段设计成阶梯形,右段直径为30mm。
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=72+32+20+16=140mm 3)按弯矩复合进行强度计算 ①求分度圆直径:已知d1=62.5mm ②求转矩:已知T1=39393.75N·mm ③求圆周力:Ft
Ft=2T1/d1=2×39393.75/62.5=1260.48N ④求径向力Fr
Fr=Ft·tanα=1260.48×tan200=353.7N ⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=70mm 1)绘制轴受力简图(如图a)
2)绘制水平面弯矩图
轴承支反力:
FRAH= FRBH = Ft/2=1661N/2=830.5N
由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为 MCH=FRAHL/2=830.5N×0.07m=58.14N.m 3)绘制垂直面弯矩图(如图c)
FRAV=FRBV=Fr/2=604.6N/2=302.3N
由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为 MCV=FRAV L/2=302.3N×0.07m=21.21N.m 4)绘制合成弯矩图(如图d) MC=(MCH2+MCV2)1/2=(57.32+21.22)1/2=61N.m 5)绘制扭矩图(如图e)
转矩:T=9.55×(P1/n1)×106=66.435N.m 6)按弯扭合成进行强度计算
由课本P219式13-3 按脉动循环:α=0.6
M2 21/2
=[Mc+(αT)]ec=[612+(0.6×66.435)2]1/2 =72.9N.m
校咳危险截面的强度
?e=Mec/(0.1×d3)
=72900N.mm/(0.1×36) =15.6Mpa<[σ-1]b 该轴的强度满足。
332)输出轴的设计计算
1、选择轴的材料,确定许用应力
由于设计的是单级减速器的输入轴,属于一般轴的设计问题,选用45#正火钢,硬度170~217HBS,抗拉强度σb=600Mpa,弯曲疲劳强度σ-1=255Mpa。[σ-1]=55Mpa 2、估算轴的基本直径
根据课本P225式13-1,并查表13-3,取A=110 d≥A (PⅡ/ nⅡ)1/3
=110×[(2.77/138)1/3]
=110×0.27=31.1mm
考虑有键槽,将直径增大5%,则: d1=31.1mm×(1+5%)mm=32.6mm ∴由课本P214表13-4选d1=34mm
3、轴的结构设计 1)轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定,轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。 2)确定轴各段直径和长度 I段:d1=34mm
长度取决于联轴器结构和安装位置,根据联轴器计算选择,选取YL6型Y型凸缘联轴器L1=60mm。
II段:d2=d1+2h=34mm+2×0.07d1
=34mm+2×0.07×34mm
=38.76mm ∴d2=40mm
初选用6208型深沟球轴承,其内径为40mm,宽度为18mm。(转入输出轴轴承选择计算)
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。而且两对轴承箱体内壁距离一致,(L轴1=L轴2)取套筒长为10mm. III段直径
d3=d2+2h=40mm+2×0.07d2
=40mm+2×0.07×40mm
=45.6mm 取d3=48mm
L3=b2-2=(70-2)mm =68mm Ⅳ段直径
d4=d3+2h=48mm+2×0.07d2
=48mm+2×0.07×48mm
=54.72mm 取d4=60mm
长度与右面的套筒相同,即L4=10mm
考虑此段滚动轴承右面的定位轴肩,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由附表6.2得安装尺寸d2=40mm,该段直径应取:d5=40mm。因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为40mm。
由上述轴各段长度可算得轴支承跨度 L=68+32+20+18=140mm 3)按弯矩复合进行强度计算 ①求分度圆直径:已知d2=240mm