机械设计课程设计

发布 2022-10-01 13:22:28 阅读 3300

1高速轴设计:

材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取c=100。

各轴段直径的确定:根据课本第230页式14-2得: 又因为装小带轮的电动机轴径,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且所以查手册第9页表1-16取。

l1=1.75d1-3=60。

因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取,l2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。

段装配轴承且,所以查手册62页表6-1取。选用6009轴承。

l3=b++2=16+10+2=28。

段主要是定位轴承,取。l4根据箱体内壁线确定后在确定。

装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴:

查手册51页表4-1得:

得:e=5.9<6.25。

段装配轴承所以 l6= l3=28。

2 校核该轴和轴承:l1=73 l2=211 l3=96

作用在齿轮上的圆周力为:

径向力为。作用在轴1带轮上的外力:

求垂直面的支反力:

求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:

求水平面的支承力:由得。n

n求并绘制水平面弯矩图:

求f在支点产生的反力:

求并绘制f力产生的弯矩图:

f在a处产生的弯矩:

求合成弯矩图:

考虑最不利的情况,把与直接相加。

求危险截面当量弯矩:

从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)

计算危险截面处轴的直径:

因为材料选择调质,查课本225页表14-1得,查课本231页表14-3得许用弯曲应力,则:

因为,所以该轴是安全的。

3轴承寿命校核:

轴承寿命可由式进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以,查课本259页表16-9,10取取。

按最不利考虑,则有:

则因此所该轴承符合要求。

4弯矩及轴的受力分析图如下:

5键的设计与校核:

根据,确定v带轮选铸铁ht200,参考教材表10-9,由于在范围内,故轴段上采用键:,

采用a型普通键:

键校核。为l1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为:

中间轴的设计:

材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取c=100。

根据课本第230页式14-2得:

段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取,查手册62页表6-1选用6208轴承,l1=b+++18+10+10+2=40。

装配低速级小齿轮,且取,l2=128,因为要比齿轮孔长度少。

段主要是定位高速级大齿轮,所以取,l3==10。

装配高速级大齿轮,取 l4=84-2=82。

段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取,查手册62页表6-1选用6208轴承,l1=b+++3+=18+10+10+2=43。

校核该轴和轴承:l1=74 l2=117 l3=94

作用在齿轮上的圆周力: n径向力:

求垂直面的支反力。

计算垂直弯矩:

求水平面的支承力:

计算、绘制水平面弯矩图:

求合成弯矩图,按最不利情况考虑:

求危险截面当量弯矩:

从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)

计算危险截面处轴的直径:

n-n截面:

m-m截面:

由于,所以该轴是安全的。

轴承寿命校核:

轴承寿命可由式进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以,查课本259页表16-9,10取取。

则,轴承使用寿命在年范围内,因此所该轴承符合要求。

弯矩及轴的受力分析图如下:

键的设计与校核:

已知参考教材表10-11,由于所以取。

因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得。

l=128-18=110取键长为110. l=82-12=70取键长为70

根据挤压强度条件,键的校核为:

所以所选键为:

从动轴的设计:

确定各轴段直径。

计算最小轴段直径。

因为轴主要承受转矩作用,所以按扭转强度计算,由式14-2得:

考虑到该轴段上开有键槽,因此取。

查手册9页表1-16圆整成标准值,取。

为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径。查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取。

设计轴段,为使轴承装拆方便,查手册62页,表6-1,取,采用挡油环给轴承定位。选轴承6215:。

设计轴段,考虑到挡油环轴向定位,故取。

设计另一端轴颈,取,轴承由挡油环定位,挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。

轮装拆方便,设计轴头,取,查手册9页表1-16取。

设计轴环及宽度b

使齿轮轴向定位,故取取。

确定各轴段长度。

有联轴器的尺寸决定(后面将会讲到).

因为,所以。

轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短。

其它各轴段长度由结构决定。

4).校核该轴和轴承:l1=97.5 l2=204.5 l3=116

求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。

作用在齿轮上的圆周力。

径向力: 求垂直面的支反力:

计算垂直弯矩:

m求水平面的支承力。

计算、绘制水平面弯矩图。

求f在支点产生的反力。

求f力产生的弯矩图。

f在a处产生的弯矩:

求合成弯矩图。

考虑最不利的情况,把与直接相加。

求危险截面当量弯矩。

从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)

计算危险截面处轴的直径。

因为材料选择调质,查课本225页表14-1得,查课本231页表14-3得许用弯曲应力,则:

考虑到键槽的影响,取。

因为,所以该轴是安全的。

5).轴承寿命校核。

轴承寿命可由式进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以,查课本259页表16-9,10取取。

按最不利考虑,则有:

则,该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。

6)弯矩及轴的受力分析图如下:

7)键的设计与校核:

因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得。

因为l1=107初选键长为100,校核所以所选键为:

装齿轮查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得。

因为l6=122初选键长为100,校核。

所以所选键为:.

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