步进输送机设计说明书(7)

28 步进输送机设计

MV2?FNV2?125?Ma??144.12?125?9649.9??8365.1N?mm （4-33）

所以

M?MH2?MV2?25597.52?8365.12?26929.67N?mm22 （4-34）

所以按弯扭合成应力结果为：

?ca??M2???T?W226929.672??0.6?11142.81??22.2MPa0.1?5032 （4-35）

式中因为轴为单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，故a取0.6，因为轴的材料为45钢，所以查表得????60MPa，因此?ca????，故安全。

2）键的校核

平键截面为b?h?l?4?4?25，k?0.5h

?p?故安全。 3）轴承的校核

2T2?11142.81??0.037MPa??p?120MPakld2?25?12 （4-36）

??角接触球轴承，型号7305C，基本额定载荷21.5KN

106?C?Lh???60n?P? （4-37） P?XFr?YFa （4-38）

其中

Fr1?FNV1?FNH1?(?78.74)2?240.932?253.47N2222?

（4-39）

Fr2?FNV2?FNH2?(?144.12)2?204.782?250.41NFa385.996??1.52?e?0.4，所以X?0.44，Y?1.4Fr253.47

P?XFr?YFa?0.44?253.47?1.4?385.996?651.92N

106?C?106?21500?Lh???.8h?20000h?????427024860n?P?60?1400?651.92?

?329 步进输送机设计

所以合理。

图4-2 弯、扭矩图

4.8 蜗轮轴的设计

（1）初步确定轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理，根据根据表15-3取A0?112，于是得

dmin?A03P20.8?112?3?25.23mmn270，此需要安装一个联轴器，联

轴器的计算转矩为Tca?KAT2，查表14-1得KA?1.5，所以

Tca?KAT2?1.5?109142.86?163714.29N?mm

按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选取WH5型滑块式联轴器，

l1?2?60mm。其公称转矩为280000N?mm，半联轴器的孔径为d=28mm，所以d1?2?28mm，

（2）轴结构设计

30 步进输送机设计

1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2的左边需要制出一轴肩，所以

d2?3?35mm。

2）初步选择角接触球轴承，根据d2?3?35mm，可以选择型号7208C，其基本尺寸为

d?D?B?40?80?18，故d3?4?d7?8?40mm，l7?8?29mm。

左端的滚动轴承采用轴肩定位，h=6mm，所以d6?7?52mm。

3）取安装蜗轮处的直径为d4?5?46mm，蜗轮的右端与轴承之间采用套筒定位。蜗轮的宽度为B?0.75da1?45mm，所以最宽部分为55mm，所以l4?5?51mm，蜗轮的左端需要用轴肩定位，轴肩高度h>0.07d，所以轴环处d5?6?56mm，轴环宽度b>1.4h，则取l5?6?10mm。

4）轴承端盖总宽度为20mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端的间距为30mm，故l2?3?50mm。

5）因为蜗杆的齿顶高为60mm，蜗轮最宽处直径为55mm，所以当选蜗轮最宽处需要距离箱体内壁距离16mm时，蜗杆也不会碰到内壁，所以合理。所以l3?4?53mm，

l6?7?18mm。

表4-5 蜗轮轴参数

蜗轮轴 直径（mm） 28 35 40 46 56 52 40 长度（mm） 60 50 53 51 10 18 29 d1?2 d2?3 d3?4 d4?5 d5?6 d6?7 d7?8 31 步进输送机设计

图4-3 蜗轮轴简图

（3）轴上零件的周向定位

蜗轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接，根据d4?5?46mm，查表可以选

H7择平键的参数为b?h?l?14?9?45，配合为n6，半联轴器处可选b?h?l?8?7?56，H7配合为n6。

（4）校核

1）角接触球轴承，可以选择型号7208C，其基本尺寸为d?D?B?40?80?18，所以作为简支梁的支撑跨距为L1=82.5mm，L2=78mm，L3=110.5mm。从设计中可以看出危险截面在B处的蜗轮处。所以要计算出截面B处的M,MH,MV的值。

Ft?2T12?109142.86??1064.8Nd205

Fr?395.23N，Fa?212.96N

对C点取矩（水平面）

FNH1?160.5?Ft?78?0?FNH1?517.47N

对A点取矩：

FNH2?160.5?Ft?82.5?0?FNH2?547.33N

垂直面对A点取矩：

FNV1?160.5?Fr?82.5?FaD?0?FNV1??67.715N2

对C点取矩：

?FNV2?160.5?Fr?78?FaD?0?FNV2??56.07N2

32 步进输送机设计

则最后对B点取距

MH1?FNH1?82.5?42691.275N?mm MH2?FNH2?78?42691.74N?mm

MV1?FNV1?82.5?Ma??67.715?82.5?9649.9?4063.41N?mm MV2?FNV2?78?Ma??56.07?78?9649.9?5276.44N?mm

所以

M?MH2?MV2?42691.742?5276.442?43016.57N?mm

所以按弯扭合成应力结果为：

22?ca?M2???T?43016.572??0.6?109142.86???9.5MPa32W3.14?4614?5.5?(46?5.5)?322?46

22式中因为轴为单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，故a取0.6，因为轴的材料为45钢，所以查表得????60MPa，因此?ca????，故安全。

2）键的校核

平键截面为b?h?l?14?9?45，k?0.5h

?p?故安全。 3）轴承的校核

2T2?109142.86??0.23MPa??p?120MPa kld4.5?45?46??角接触球轴承，型号7208C，基本额定载荷36.8KN。

106?C?Lh???60n?P?

其中P?XFr?YFa，

Fr1?FNV1?FNH1?(?67.715)2?517.472?521.88NFr2?FNV2?FNH2?(?56.07)2?547.332?550.19N2222?

Fa212.96??0.38?e?0.4，所以X?0.44，Y?1.23Fr550.19

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