标记==:==键===8×7×34==GB/T==1096−2003
f.确定联轴器的轮毂和轴承盖的距离
l=A−(L−b)=35−(44−38)=29mm==
g.联轴器定位轴肩宽度
由蜗杆轴的设计决定。
(2) 蜗杆高速轴运动和动力参数
n=940 r/min,P=1.339kW,T=13600N∙mm
(3) 蜗杆轴材料选择
=选择45碳素钢,调质处理,齿面硬度217~255HBS
许用弯曲应力==[σ]=60MPa
(4) 经验公式估算轴的直径
d min=(0.8~1.2)d
电
=(0.8~1.2)×28=22.4~33.6(mm)=考虑所选联轴器孔径,取d min=25mm
(5)=确定箱体内的滚动轴承的润滑方式和密封
初估滚动轴承d
内径
=30~60mm, d×n=(30×940~60×940)=(2.82×104~5.64×104)mm∙r/min<20×104mm∙r/min
故滚动轴承选择润滑脂润滑,轴上安装挡油盘,防止箱体内稀油溅入轴承座孔,稀释并带走润滑脂。
但由于工作环境多灰尘,为防止灰尘及杂质进入轴承内,选择FB内包骨架旋转轴唇形密封圈。
(0)蜗杆轴各轴段的直径和长度
=初定各轴段直径:
位置轴
径/
mm 倒角
尺寸、
圆角
半径
轴上零件的
定位和固定
取值说明
联轴器处轴头①d 05
C=
1×
45°=
键8×7×
34===GB/T=
1096−
2003
由经验公式估算的基本
直径
,=与联轴器采用圆头普
通平键(A型)连接。
位置轴径/
mm 倒角
尺寸、
圆角
半径
轴上零
件的定
位和固
定
取值说明
链轮轮毂配合轴头①d130 C=
1×
45°
键8×
7×47
GB/T
1096−
2003
d由公式估算,d与小链轮毂孔
配合。
小链轮轴向固定采用圆
头平键(A)型。
密封轴段②d238 R=1.0 内包骨
架密封
圈
FB38×
58×8
G
/T13871.1
−2l007
小链轮定位轴肩,由d1=d+
(3~4)C1=34.8~36.4mm(
查表C1=1.6),需满足油封标
准,取d1=38mm,采用FB旋
转轴唇形密封
轴承处③d340 R=1.0 因蜗杆轴传动时既有径向力和
轴向力,故选用角接触球轴承,
为便于轴承从左端装拆,轴承
内径稍大于油封处直径,查滚
动轴承标准内径,取轴径为
d3=40mm,初定轴承型号为
7208C,轴承内圈宽度B=18mm,
两端相同
蜗轮处④d442.5 R=1.0 键12×
8×54
GB/T
1096−
2003
考虑蜗轮从右端装入,故齿轮
孔径应大于轴承处直径,并为
标准直径,取R40系列值,取
d4=42.5mm
,大齿轮轴向固定采用圆头普
通平键(A型)
轴环⑤d550 R=1.0 蜗轮定位轴环,d4=d3+
(3~4)C1=48.5~50.5mm(
查表C1=2),按R40取值取
d5=50mm
7. 低速轴的强度校核
(1)蜗轮低速轴的受力分析
=蜗杆圆周力F t1,蜗轮轴向力F a2: F t1=−F a2=2000T1
d1
2000×13.60
N=544N
50
=蜗杆轴向力F a1,蜗轮圆周力F t2: F a1=−F t2=2000T2
d2
2000×166.71
N=1212.44N
275
蜗杆径向力F r1,蜗轮径向力F r2: F r1=−F r2=F a1tanα= 1212.44×tan20°N
=441.29N。
(2)确定轴的跨距
由机械设计手册,查得7208C型轴承的a值为17mm,故左右轴承的反力作用点至齿轮力作用点的间距皆为
l1=0.5×60+5+35−16=53mm
链轮力作用点与右端轴承支反力作用点的距离:
l2=17+0.5×55+57=101.5mm
(3)链轮压轴力大小及方向
F Q≈1.20K A F e==1.2×1×3139.84N=3767.81N
由于链轮装置水平布置,F Q为水平方向
(4)轴的空间受力简图
(5)轴水平面受力图及弯矩M H图d2=275mm
F AH=F a2×d2
2
−F Q l2−F t2l1
2l1
=544×
275
2
−3767.81×101.5−1212.44×53
2×53
N=
−3508.42N
F BH=F Q(l2+2l1)−F t2l1−F a2×d2 2
2l1=3767.81×(101.5+106)−1212.44×53−544×
275
2
2×53
N
=6063.79N
M CHL=F AH l1=−3508.42×53N∙mm=−185.9×103N∙mm
M CHR=M CHL+F a2×d2
2=(−185.9×103−544×275
2
)
=−260.7×103N∙mm
M BH=−F Q l2=−3767.81×101.5N∙mm=−382.4×103N∙mm
(6)轴垂直平面受力图及弯矩M V图
F AV=F BV=F r2
2=441.29
2
N=220.65N
M CV=F AV l1=220.65×53N∙mm=11.7×103N∙mm
(7)合成弯矩图
M CL=√M CHL2+M CV2=√(185.9×103)2+(11.7×103)2N∙mm=186.3×103N∙mm
M CR=√M CHR2+M CV2=√(260.7×103)2+(11.7×103)2N∙mm
=260.9×103N∙mm
M B=√M BH2+M BV2=√(382.4×103)2+0 N∙mm=
=382.4×103N∙mm
(8)做转矩T图
由T2=166.71×103N∙mm
(9)作当量弯矩图
根据工作要求,传送带速度方向一定,故轴单向转动,转矩按脉动循环处理,
取修正系数α=0.6
当量弯矩M e=√M2+(αT)2=√M2+(0.6T)2
M CeL=√M CL2=√(186.3×103)2N∙mm=186.3×103N∙mm
M CeR=√M CR2=√(260.9×103)2+(0.6×166.71×103)2N∙mm
=279.42×103N∙mm
M Be=√M B2+(0.6T)2=
√(382.4×103)2+(0.6×166.71×103)2N∙mm
=395.27×103N∙mm
由当量弯矩图可知,轴承支反力作用截面当量弯矩最大,是危险截面。
由此处当量弯矩M Be=385.66×103N∙mm
由表查得,对于40Cr,[σ−1]=70MPa
σbe=10M Be
d33
=
10×395.27×103
403
Mpa=61.76Mpa<[σ−1] =70MPa
故轴的强度足够。