河南理工大学课程设计说明书
M?e'M2合G?(?T)?22161.6?(0.602?100.58)?172.57N?m22故n-n处为最危险截面 由??eMwe?Me30.1d?172.57?100.1?3533?40.25MPa< ???1?b?59MPa
所以该轴是安全的。
5.3低速轴的设计:
1.确定各轴段直径
①计算最小轴段直径。
因为轴主要承受转矩作用,所以按扭转强度计算,由式14-2得:
dmin?CP33n?1103.5433102.44mm?35.83mm考虑到该轴段上开
有键槽,因此取
查手册圆整成标准值,取d?38 mm
②为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径d?38mm。
1查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取
d?40mm。
2③设计轴段d,为使轴承装拆方便,查手册,采用挡油环给轴承定位。
3选轴承6009:B=16,C60r?14.8,C?21.0。d?45mm
r3④设计另一端轴肩d,取d?d?55mm,轴承由挡油环定位,挡油环另
64一端靠齿轮齿根处定位。
⑤齿轮装拆方便,设计轴d,取,查手册表取d?50mm。
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2.确定各轴段长度。
l1有联轴器的尺寸决定查表得到 :
l?60.
1因为l齿轮?48,所以l?46(轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短2?3)
2其它各轴段长度由结构决定。如图所示: 3.校核该轴和轴承:L1=59 L2=120 L3=134 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。
1).作用在齿轮上的圆周力:
TF?dt444?2?330330212?3116.3N
2t4径向力:F?Ftan??3116.3?tan20?1134.24
?r42).求垂直面的支反力:
F?F?120179?760.38 N
vMr4F?F?59179?373.9 N
vNr43).计算垂直弯矩:
MavQ?F?59?10vM?3?2089?45?10?3?123.3
4).求水平面的支承力。
FaM?F?120179?2089 N
t4t4F?F?59179?1027.2 N
aN5).计算、绘制水平面弯矩图。
M,avQ?F?59?10aM?3?760.38?45?10?3?44.9
6).求合成弯矩图。
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M2合Q?M2VQ?M2aQ?123.3?44.92?325.15
7).求危险截面当量弯矩。
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数
??5998?0.602)
M222e?M合Q?(?T4)?325.15?(0.602?330.33)2?381.14
4:轴的设计图: 16 32 46 20 66 16 50 58 ?50 ?45 ?55 ?38 59 120 118
5.弯矩及轴的受力分析图如下: 1)受力简图:
Ft4 Fr4 M Q N H FRM FRN
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Ft4 2)水平面受力 及弯矩图:
FRM FRN 123.3 N.m
3)垂直面得受力 Fr4 及弯矩图: F''RM FRN 44.9 N.m
325.15 N.m
4)合成弯矩图:
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(5)转矩图:
T4
6)当量弯矩图:
?330.33N.m 381.14 N. 8).判断危险剖面并检验强度
因为材料选择45调质,查课本得??650MPa,查课本得许用弯曲应
#b 力??
?1?b?59MPa,??0?b?98MPa,则:
??eMwe?Me30.1d?381.14?100.1?5033?30.5MPa??1?b?59MPa
所以该轴是安全的。
5.6 轴承的校核验算
5.6.1高速轴轴承寿命校核:
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