机械设计课程设计1 下载本文

2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用角接触球轴承。按照工作要求并根据dⅡ?Ⅲ?29mm,查手册选取单列角接触球轴承7007AC,其尺寸为d?D?B?35mm?62mm?14mm,故dⅢ?Ⅳ?dⅥ?Ⅶ?35mm;而lⅥ?Ⅶ?27mm。 3).由小齿轮尺寸可知,齿轮处的轴端Ⅳ-Ⅴ的直径dⅤ?Ⅵ?54mm,lⅤ?Ⅵ?55mm。轴肩高度h?0.07d,故取h?3mm,则轴环处的直径dⅣ?Ⅴ?dⅥ?Ⅶ?41mm。轴环宽度b?1.4h

,取lⅣ?Ⅴ?lⅥ?Ⅶ?6mm。 4).轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l?30mm,故lⅡ?Ⅲ?50mm。 5).取齿轮距箱体内壁的距离a?11mm,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离s,取s?10.5mm,已知滚动轴承宽度T?14mm,,则 lⅢ?Ⅳ?T?s?a?lⅣ?Ⅴ?(14?10.5?11?6)mm?30mm 至此,已初步确定了轴的各段和长度。 (2).轴上零件的周向定位 带轮与轴的周向定位均采用平键连接。按dⅠ?Ⅱ由《机械设计》表6-1查得平键截面b?h?8mm?7mm,键槽用键槽铣刀加工,长为28mm。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为m6。 (3).确定轴上圆角和倒角尺寸 参考《机械设计》表15-2,取轴端圆角2?45?。 Ⅴ.求轴上的载荷 首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时,应从手册中查取a值。对于7008AC型角接触球轴承,由手册中查得a?13mm。因此。作为简支梁的轴的支撑跨距L2?L3?45.2mm?45.2mm?90.4mm。根据轴的计算简图做出轴的弯25

矩图和扭矩图。 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。现将计算处的截面C处的MH、MV及M的值列于下表。 载荷 支反力F 水平面H FNH1?1108N,FNH2?1108N 垂直面V FNV1?403.2N,FNV2?403.2N 弯矩M 总弯矩 扭矩T MH?46758N?mm MV1?17015N?mm,MV2?17015N?mm, M1?49757N?mm ,M2?49757N?mm T?5.539?10N?mm 4 26

Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强度。根据上表数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取??0.6,轴的计算应力 ?ca?M1?(?T)W22?4.787MPa 前已选定轴的材料为45钢,正火处理,由《机械设计》表15-1查得[??1]?55MPa 因此?ca?[??1],故安全。 (三).(三).滚动轴承的校核 滚动轴承的校核 轴承的预计寿命L'H?10?8?2?365?58400h Ⅰ计算输入轴承 (1).已知n???480rmin,两轴承的径向反力FR1?FR2?1179N 由选定的角接触球轴承7007AC,轴承内部的轴向力FS?0.63Fr FS1?FS2?0.63FR?742.77N (2).因为FS1?Fa?FS2,所以Fa?0

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故FA1?FS1?742.77N,FA2?FS2?742.77N (3). FA1FR1?0.63,FA2FR2?0.63,查手册可得e?0.68 由于FA1FR1?e,故X1?1,Y1?0; FA2FR2?e,故 X2?1,Y2?0 (4).计算当量载荷P1、P2 由《机械设计》表13-6,取fp?1.2,则 P1?fp(X1Fr?Y1FA)?1414.8N P2?fp(X2Fr?Y2FA)?1414.8N (5).轴承寿命计算 由于P1?P2,取P?1414.8N,角接触球轴承,取??3,ft?1 查手册得7007AC型角接触球轴承的Cr?18.5,则 LH? 故满足预期寿命。 Ⅱ. 计算输出轴承 (1).已知n????108rmin,两轴承的径向反力FR1?FR2?1132.3N 由选定的角接触球轴承7007AC,轴承内部的轴向力FS?0.63Fr FS1?FS2?0.63FR?713.3N (2).因为FS1?Fa?FS2,所以Fa?0 故FA1?FS1?713.3N,FA2?FS2?713.3N (3). FA1FR1?0.63,FA2FR2?0.63,查手册可得e?0.68 由于FA1FR1?e,故X1?1,Y1?0; FA2FR2?e,故 X2?1,Y2?0

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