機(jī)設(shè)基礎(chǔ)計(jì)算過程模板

級別βh高速級 1大錐齒輪輪轂長L=50低速級4圓柱齒輪齒寬B?=85,B?=80[解](1)求輸出軸上的功率P?、轉(zhuǎn)速n?和轉(zhuǎn)矩T?又于是(2)求作用在齒輪上的力而F=F,tanβ=5002×tan8°06'3圓周力F、徑向力F,及軸向力F的方向如圖15-24所示。(3)初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取A?=112,于是得輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dj-n(圖15-26)。為了使所選的軸直徑d?-2聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ta=KAT?,查表14-1,考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA=1.3,則T=KAT?=1.3×9.6×10?N·mm=半聯(lián)軸器長度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案62mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L?=84mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-I/段的長度應(yīng)比L?略子軸承30313、其尺寸為d×D×T=65mm×140mm×36mm,故dm-w=dw-m=65mm,而Iw-四=右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得30313型軸承的定位軸肩處的直徑為φ77mm,因此取dv-w=77mm。③取安裝齒輪處的軸段IV-V的直徑dw-v=70mm;齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。lw-v=76mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h=(2~3)R,由軸徑d=70mm查表15-2,得④軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm(參看圖15-21),故取lπ-m=50mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm(參見圖15-21),已知滾動(dòng)軸承寬度T=36mm,大錐齒輪輪轂長L=50mm,則lm-N=T+s+△+(80-76)mm=(36+8+16+4)mm=lv-w=L+c+△+s-lv-v=(50+20+16+8-12)mm=82mm3)軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按dv-v由表6-1查得平鍵截面b×h=20mm×12mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為70mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為16mm×10故選擇齒輪輪轂與軸的配合為4)確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角為C2,各軸肩處的圓角半徑如圖15-26所示。(5)求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖(圖15-26)作出軸的計(jì)算簡圖(圖15-24)。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊中查取a值(參看圖15-23)。對于30313型圓錐滾子軸承，由手冊中查得a=29mm。因圖和扭矩圖(圖15-24)。圖15-26軸的結(jié)構(gòu)與裝配MA、Mv及M的值列于下表(參見圖15-24):載荷水平面豎直面支反力F總彎矩當(dāng)為正彎矩。(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得[o-]=60MPa。因此，σ<[o-],故(7)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度①1)判斷危險(xiǎn)截面①這里是假設(shè)該軸需要精確校核疲勞強(qiáng)度，如不需要，則這一步工作可省略。的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面V的應(yīng)力集中的影響因素與截面/V的相似，但截面V不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大(過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端),而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面V和V顯2)截面/V左側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=0.1×653mm3=27462.5mm3抗扭截面系數(shù)W?=0.2d3=0.2×653mm3=54925mm3截面V左側(cè)的彎矩軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得σg=640MPa,σ-1=275MPa,T-1=155MPa。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)α。及α按附表3-2查取。因,經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(附3-4)為k,=1+q:(α-1)=1+0.85×(1.31-1)由附圖3-2得尺寸系數(shù)ε。=0.67;由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)ε=0.82。軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為βo=β,=0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即β?=1,則按式(3-12)及式(3-16)得疲勞極限綜合影響系數(shù)為又由3-1節(jié)及3-2節(jié)得碳鋼的特性系數(shù)為：于是，計(jì)算安全系數(shù)S。值，按式(15-6)～式(15-8)則得故可知其安全。3)截面IV右側(cè)抗彎截面系數(shù)W按表15-4中的公式計(jì)算。W=0.1d3=0.1×703mm3=34300過盈配合處的,由附表3-8用插值法求出，并取,于是得軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為βa=β=0.92所以軸在截面IV右側(cè)的安全系數(shù)為：故該軸在截面I