轴的设计
1、选择轴的材料。
因中间轴是齿轮轴,应与齿轮3的材料一致,故材料为45钢调质。
由表151查得:
硬度217~255HBS
δ0b95MPa
δ1b55MPa
抗拉强度极限:δβ640MPa
屈服强度极限:δs355MPa
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45钢调质
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弯曲疲劳极限:b1275MPa剪切疲劳极限:τ1155MPa许用弯曲应力:b160MPa2、轴的初步估算根据表153,取A0112
d≥A0
3
p2
2
1123
48612973
3746mm
考虑该处轴径应当大于高速级轴颈处直径,取D1dmi
40mm3、轴的结构设计(1)、各轴段直径的确定。初选滚动轴承,代号为30208轴颈直径d1d5dmi
40mm齿轮2处轴头直径d245mm齿轮2定位轴角厚度。hmi
007~01d,取hmi
5mm该处直径d254mm齿轮3的直径:d39054mmda39454mmdf38556mm由轴承表511查出轴承的安装尺寸d449mm2、各轴段轴向长度的确定。轴承宽度B1975mm两齿轮端面间的距离△410mm其余的如图
选滚动轴承30208
4、按许用弯曲应力校核轴。1、轴上力的作用点及支点跨距的确定。AC57mmCD88mmCB72mmAD217mm2、绘轴的受力图。
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3、计算轴上的作用力:齿轮2:Ft22T2d22×35766×103200335712NFr2Ft2×ta
α
cosβ235712×ta
20ocos1441342NFα2Ft2×ta
β23571×ta
144o917N齿轮3:Ft32T3d32×35766×10390567899NFr3Ft3×ta
cosβ37899×ta
20ocos1372959NFα3Ft3×ta
β37899×ta
137o1926N
4、计算支反力绕支点B的力矩和ΣMBZ0,得
RAZFr28872Fa2×d22Fa3×d32-Fr3×722171342×160917×100151926×452672×2959217
833N同理:ΣMAZ0得
RBZFr35788Fa3×d32Fa2×d22-Fr2×572172959×165917×100151926×45261342×57217
2450N校核:ΣZRAZFr3-Fr2-RBZ8332959134224500计算无误
同样,由绕支点B的力矩和ΣMBy0,得RAY3571×1607899×722175449N由ΣMAy0,得RBY(3571×577899×145)2176021校核:ΣZRAYRBY-Ft3-Ft254496021357178990计算无误5、转矩,绘弯矩图垂直平面内的弯矩图。
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(右
左左右
AbRaz
Fa2BFr2
MczMcz
CFr3
Fa3
RbzD
MdzMdz
C处弯矩:MCZ左RAZ×57833×5743316NmmMCZ右RAZ×57-Fa2d22833×57-917×1001548522Nmm
D处弯矩:MDZ左RBZ×72Fa3×d322450×721926×4526263609Nmm
MDZ右RBZ×72176400水平面弯矩图。
Ac
Ft2B
Mcy
MCYRAY×575449×57283348NmmMDYRBy×726021×72433512Nmm6、合成弯矩
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Ft3CMdy
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处:MC左M2CZ左M2CY12433162283348212286640NmmMC右M2CZ右M2CY12485222283348212287473Nmm
D处:MD左M2DZ左M2DY122636092433512212507368Nmm
MD右M2M2DY121764002433512212468027Nmm7、转矩及转矩图。
T2533660Nmm8、计r