青岛理工大学机械设计基础课程设计ZDD-9 联系客服

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9/15 机械课程设计

得KV=1.03

齿宽b??aa?0.4?140?56mm

由图11-3(a),按b/d1?56/60?0.933,

考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称布置,得K??1.08 由表11-4,得K??1.1

载荷系数K?KAKvK?K??1.25?1.03?1.08?1.1?1.53 由图11-4,按Zv1?24?0.033?0.792 Zv2?88?0.0135?1.188 所以?????1???2?0.790?1.188?1.98 由图11-6Z??0.82

由式11-31,计算齿面接触应力

?2KT1??1H?ZHZEZ?Z?bd2?1??2.5?188.9?0.822?1.530?70799.4273.667?156?642?3.667 ?452.876MPa???H??561.0MPa安全

4.校核齿根弯曲疲劳强度

按Z1=24,Z2=88,由图11-10得,YFa1?2.67,YFa2?2.22 由图11-11得,YSa1?1.57,YSa2?1.78 由图11-12得,Y??0.62

由图11-16(b),得?Flim1?212MPa σFlim2?190MPa 由图11-17,得YN1?YN2?1.0 由图11-18,得YX1=YX2=1.0。 取YST=2.0,SFmin=1.4

由式11-25计算许用弯曲应力

?????Flim1YSTF1SYN1Y2X1?212?Fmin1.4?1.0?1.0?302.857MPa

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?????SF2Flim2STFminYYN2YX2?190?2?1.0?1.0?271.429MPa 1.4由式11-21计算齿根弯曲应力

?F1?2KT12?1.530?70779.427YFa1YSa1Y???2.67?1.57?0.62bd1m56?60?2.5

?67.012???F?1?414MPa,安全?YFa2YSa2F2??F1Y?67.012?2.22?1.78Fa1YSa12.67?1.57

?63.171MPa???F?2?217.429MPa,安全5.齿轮主要几何参数

Z1=24,Z2=88,??3.574,mn?2.5mm

d1?60mm d2?220mm

d*a1?d1?2hamn?60?2?1?2.5?65mm d?2h*a2?d2amn?220?2?1?2.5?225mm

d**f1?d1?2(ha?c)mn?60?2?(1?0.25)?2.5?53.75mm d*f2?d2?2(ha?c*)mn?220?2?(1?0.25)?2.5?213.75mm

齿宽b2?b?56mm, b1?b2?(5~10)?64mm 中心距a?(b1?b2)/2?140

六.轴的设计计算 1.高速轴的设计计算

初步估计减速器高速轴外伸段轴径

取A0=120mm

d?A03Pn?120?32.875384?23.478mm 取d=24mm

1.高速轴

外伸段直径:

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d=24mm

2.低速轴的设计计算 2.低速轴

1)初步估计减速器低速轴外伸段轴径 外伸段直径: 取A0=120mm

d=38mm

d?A03P2.761?120?3?35.41mm n107.431取d=38mm

2)选择联轴器

根据传动装置的工作条件,拟选用HL3型弹性柱销联轴器 (GB5014-85)。

计算转矩Tc为(KA取1.5)T?204.549N?m

Tc?KAT?1.5?204.549?306.824N?m

从表2.5-1可查得HL3号联轴器不仅可以满足转矩要求 (Tn?630N?m,Tn?Tc)。

且其轴孔直径(d=30~38mm)能满足减速周及滚筒轴径的要求。 因此选HL3号联轴器

七.轴的强度校核

计算大齿轮上的作用力 转距T?245.438N?m 圆周力 Ft?

2T2?245.438?1000??2231N d220?径向力Fr?Ft?tg??2231?tan20?812N

无轴向力

1.绘轴的受力简图,求支座反力

a. 垂直面支反力

L1=L2=28+12+14+10=64mm

?MB?0 ?RAy(L1?L2)?FtL2?0

所以:

RAy?FtL22231??1115.5N

L1?L22?Y?0,RBy?Ft?RAy?1115.5N

b. 水平面支反力

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?MB?0, ?RAz(L1?L2)?FrL2?0

RL2Az?FrL?L?8122?406N

12?Z?0,RBz?Fr?RAz?812?406?406N 2.作弯矩图

a. 垂直面弯矩MY图C点

MCy?RAyL1?1115.5?64?71.392N.m

b. 水平面弯矩MZ图

C点:MCz?RAzL1?406?64?25.984N?m c. 合成弯矩图

C点:M22C?MCy?MCz?75.976N?m

3.作转矩T图

T?245.438N?m 4.作当量弯矩图

该轴单向工作,转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑,取

α=0.6 C点左边 MvC?M2C???T?2?165.707N.m

C点右边 M'vC?MC?75.976N?m

D点 M2vD?M2D???T???T?147.263N?m

5.按当量弯矩计算轴的直径

由以上分析可见,C点弯矩值最大,而D点轴径最小,所以

该轴危险断面是C点和D点所在剖面。由45钢调质处理, 查表13-1得 ?b?600MPa 查表13-2得[?b]?1?55MPa。

按式计算C点轴的直径 dM'?vCC?30.1??3165.7070.1?55?31.117mm

b??1考虑键槽影响,有一个键槽轴径加大5%

dC?31.117?(1?0.05)?33.303mm

该值小于原C点设计该点处轴径52mm,故安全。 D点轴径