机械设计课程设计han9746(3)

zd1cos?1?m?23.04?23，z2?uz1?121.89?122 n11>圆整中心距

a?(z1?z2)mn2cos??222.39mm

圆整为a?223mm 12>修正螺旋角

??arccos(z1?z2)m2a?12?50'18\ 变化不大，不必修正前面计算数值。 13>计算几何尺寸

d1?z1mzcos??70.77mm，d?2m2cos??375.38mm b??dd1?70.77mm，取齿宽为B1?76mm,B2?71mm

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六、轴的设计计算 1、I轴的计算

(1)轴上的功率P1?4.193kW，转速n1?960r/min，转矩T1?41.71N?m，锥齿轮小齿轮平均分度圆直径 dm1?71.30mm

(2)求作用在齿轮上的力 圆周力Ft?2T1?1170N，轴向力Fa?Fttan?cos?1?403，径向力 dm1Fr?Fttan?sin?1?134.55N

(3)初估轴的最小直径

先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据[3]表15-3，取A0?110，于是得

dmin?A03P1?16.38mm n1由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。为了使所选轴径d1?2与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。 联轴器的计算转矩，查[3]表14-1

Tca?KAT1?1.5?41710?62565N?mm

查[1]附表表8-5，由于电动机直径为38mm，所以选取型号为LH3，孔径选为30mm。联轴器与轴配合的轮毂长度为60mm。 (4)轴的结构设计

<1>拟定轴上零件的装配方案，如下图

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根据轴的初步设计

<2>轴的长度的确定

A轴段l1，半联轴器型号直径为30mm，有段应有轴肩定位，半联轴器与轴配合的孔长度为60mm为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故l1应比孔长度略短些，取l1?58mm。B.轴段l3,先初步选定轴承型号，有受力情况选择圆锥滚子轴承，型号取30207，内径35mm，故可确定d3?35mm,长度应略小于轴承内圈宽度17mm，l3?16mm(一般为利于固定l3比B小1mm)C.由经验公式算轴肩高度:h4?0.07?35?(1~2)?(3.5~4.5)mm,取轴肩高为5mm,确定d4?43由《机械设计课程设计》要求可得?1?l4?2d3?2??l3??54mm.取l4?60.?2?D.根据轴承安装方便的要求，取d2.d5均比d3小1mm,得d2?40mm，d5?34mm根据安装轴承旁螺栓的要求，取l2?40mm.根据齿轮与内壁的距离要求，取l5?16mm.E.根据齿轮孔的轴径和长度，确定d6?32mm,小齿轮轮毂长度为50mm，齿轮左端面距离套杯约为8mm，再加上套杯厚度，确定轴段l6?54mm。

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确定轴上各力作用点及支点跨距

由于选定的是深沟球轴承，其负荷中心在轴向宽度的中点位置，

F零件的周向定位 查[3]表6-1 得

左端半联轴器定位用平键，宽度为8mm，高度7mm，长度略小于轴段，取50mm，选取键8?50，

右端小齿轮定位用平键，宽度为10mm，8mm，长度略小于轴段，取40mm，选取键10?40mm。 G轴上圆角和倒角尺寸

参考[3]表15-2，取轴端倒角为1.2mm，圆角取1.6mm (5)求轴上的载荷 圆周力Ft?2T1?1170N，轴向力Fr?Fttan?cos?1?403，径向力 dm1Fa?Fttan?sin?1?134.55N

Fr1v?Fr?51?Fa?68d2?207.27N，Fr2v?Fr?Fr1v?610.27N，Fr1HFr2HFt?51??877.5N，68?Ft?Fr1H?2047.5N，MV1?Fr1V?68?14094.36N?mm，MV2?Fr?51?20553N?mmMH?Fr1H?68?59670N?mm，2222M1?MH?MV?61312N?mm,M?M?M.5N?mm12HV2?63110 14

根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示

(6)按弯扭合成应力校核轴的强度

由上图可知，应力最大的位置，只需校核此处即可，根据[3]式15-5及以上数据，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

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