軸設(shè)計(jì)例題選編課件

軸設(shè)計(jì)例題軸設(shè)計(jì)例題題目與要求

設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)使用的單級斜齒圓柱齒輪減速器的輸出軸。減速器傳動簡圖見右圖，輸入軸通過V帶傳動與電動機(jī)相聯(lián)接，輸出軸通過聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。運(yùn)輸機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。已知輸出軸傳遞的功率P2=13kW，轉(zhuǎn)速n=200r/min，大齒輪的齒寬B=80mm，齒數(shù)z2＝78，模數(shù)m＝5mm，壓力角α＝20o，螺旋角β=9o22’，載荷較平穩(wěn)。題目與要求設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)使用的單級斜齒圓柱齒輪1.求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩2.求作用在齒輪上的力輸出軸上大齒輪的分度圓直徑為圓周力徑向力軸向力設(shè)計(jì)過程與步驟1.求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩2.求作用在齒輪上的力輸出軸上大齒輪3.選材，確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。按式8-2初估軸的最小直徑，查表8.6，取A＝115因軸段①用于安裝聯(lián)軸器，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩查GB/T5014－1985，選HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器查手冊P192:表14-6KA—查P173表11.23.選材，確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件裝配方案4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段①：d1=50mm,為保證軸段擋圈壓緊半聯(lián)軸器，l1=82mm2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段①：d1=50m2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段②：按密封件標(biāo)準(zhǔn)，查手冊P211表15-15，選氈圈60JB/ZQ4606-1986,取d2=60mm，取端蓋寬度20mm，端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面30mm,取l2=50mm。2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段②：按密封件標(biāo)準(zhǔn)2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段③：選圓錐滾子軸承，d3=65mm,初選30213，尺寸d×D×T為65×120×25，軸承潤滑方式選擇：d×n=65×200=1.3×104mm.r/min<1×105mm.r/min,

選擇脂潤滑。取齒輪距箱體內(nèi)壁距離Δ＝16mm，考慮軸承脂潤滑，取軸承距箱體內(nèi)壁距離S＝8mm，則l3=T+S+Δ+4=25+8+16+4=53mm查手冊P162T2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段③：選圓錐滾子軸2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段④：取d4=68mm,l4=B-4=80-4=76mm2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段④：取d4=682）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段⑤：d5=77mm（軸肩高度h=4.5mm）,l5=16+8=24mm2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段⑤：d5=77m2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段⑥：d6=d3=65mm,l6=T=25mmT2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度軸段⑥：d6=d3=3）軸上零件周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸周向定位：A型平鍵聯(lián)接齒輪處：半聯(lián)軸器：滾動軸承：H7/m64）確定軸上圓角和倒角尺寸軸端倒角2×45°，各軸肩處圓角半徑R1.6、R2（見圖8-9）3）軸上零件周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸周向定位：A型平鍵聯(lián)5.軸的強(qiáng)度校核1）求軸上載荷a)根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，查30213軸承，a=23mm故軸的支承跨距L2＝BC=66mm,L3=CD=66mm5.軸的強(qiáng)度校核1）求軸上載荷a)根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的5.軸的強(qiáng)度校核b）作軸的彎矩圖MH,MV

軸的水平面彎矩圖MH5.軸的強(qiáng)度校核b）作軸的彎矩圖MH,MV軸的5.軸的強(qiáng)度校核b）作軸的彎矩圖MH,MV

軸的垂直面彎矩圖MV5.軸的強(qiáng)度校核b）作軸的彎矩圖MH,MV軸的垂直b）作軸的彎矩圖MH,MV

軸的合成彎矩圖M1,M2b）作軸的彎矩圖MH,MV軸的合成彎矩圖M1,Mc）作軸的扭矩圖Tc）作軸的扭矩圖Td）作軸的當(dāng)量彎矩圖Mcad）作軸的當(dāng)量彎矩圖Mcae）求危險(xiǎn)截面C處當(dāng)量彎矩M載荷水平面垂直面支反力彎矩M總彎矩扭矩T當(dāng)量彎矩M危險(xiǎn)截面的確定方法——軸徑細(xì)、彎矩大、有應(yīng)力集中處e）求危險(xiǎn)截面C處當(dāng)量彎矩M載荷水平面垂直面支反力危險(xiǎn)截面的2）校核軸的強(qiáng)度表8.2，查45鋼調(diào)質(zhì)，及表8.7查相應(yīng)材料許用應(yīng)力滿足軸的強(qiáng)度要求。未考慮鍵槽的影響（見表8.8）2）校核軸的強(qiáng)度表8.2，查45鋼調(diào)質(zhì)，及表8.7查相應(yīng)材料6.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面：Ⅳ（左側(cè)，d＝65mm)Ⅳ（右側(cè)，d＝68mm)6.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面：Ⅳ（左側(cè)，6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度2）計(jì)算危險(xiǎn)截面應(yīng)力

截面左側(cè)彎矩M：截面上扭矩T：抗彎截面系數(shù)：抗扭截面系數(shù)：截面上彎曲應(yīng)力：截面上扭剪應(yīng)力：6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度2）計(jì)算危險(xiǎn)截面應(yīng)力截面左側(cè)彎矩3）確定影響系數(shù)彎曲應(yīng)力幅：彎曲平均應(yīng)力：扭切應(yīng)力：

軸：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，表8.2，

軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù)

由r/d=1.6/65=0.025,D/d=68/65=1.05,由表8.9插值后可得：配合處綜合影響系數(shù)Kσ、Kτ，根據(jù)d，σb，配合H7/n6由表8.11插值計(jì)算得Kσ＝3.48Kτ＝0.4＋0.6Kσ＝2.4883）確定影響系數(shù)彎曲應(yīng)力幅：彎曲平均應(yīng)力：扭切應(yīng)力：軸：4

尺寸系數(shù)

由圖8-12

表面質(zhì)量系數(shù)

由表面加工：精車，及圖8-2得：

鍵槽處有效應(yīng)力集中系數(shù)kσ、kτ，根據(jù)σb由表8.10插值計(jì)算得kσ＝1.812kτ＝1.608軸肩處綜合影響系數(shù)：軸肩處綜合影響系數(shù)：尺寸系數(shù)由圖8-12表面質(zhì)量系數(shù)由材料特性系數(shù)：綜合影響系數(shù)，取配合處：安全系數(shù)：7繪制軸工作圖材料特性系數(shù)：綜合影響系數(shù)，取配合處：安全系數(shù)：7繪制軸設(shè)計(jì)例題選編課件人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人