蜗轮分度圆直径d2?mz2?6.3?40?252mm 喉圆直径da2?d2?2ha2?252?2?6.3?264.6mm 齿根圆直径df2?d2?2hf2?252?2?1.2?6.3?236.88mm 咽喉母圆半rg2?a?涡轮齿顶高 ha2?1da2?191.5?0.5?264.66?59.2mm2 1?(da2?d2)?6.3 22.5校核齿根弯曲疲劳强度 ?F?1.53KT2YFa2Y????F? d1d2Z2?40.15 3cos?当量齿数 Zv=Z2/cosZv?从图11-9中可查得齿形系数YFa2=2.44 螺旋角系数:Y??1?5.43?0.961 140许用弯曲应力: 从表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力[?F]'=56MPa 寿命系数 KFN?91061.8?107=0.725 [?F]?[?F]'*kFn=56*0.725=40.6MPa 1.53?1.21?5519101.53kT2?F?YFa2*Y?[?F]=?2.44?0.961?22.795MPa d1*d2*m63?258.3?63可以得到:?F?F? 因此弯曲强度是满足的。 2.6验算效率 tan?tan(???v)??(0.95?0.96) 已知??5.43?:;?v?arctanfv;fv与相对滑动速度?s有关。 vs??d1n160?1000cos??6.06m/s 从表11-18中用差值法查得:fv?0.0206;?v?1.11? 代入式中,??(0.95~0.96) tan5.43?0.815 tan(5.43?1.11)得??0.815大于原估计值,因此不用重算。 3.1轴的设计 3.1.1轴的强度校核计算: (1)按扭转强度条件初步计算 P9550000 Tn??[?T] 轴的扭转强度条件是 ?T? WT0.2d3 其中,?T是扭转切应力,单位MPa。 T是轴所受的扭矩. WT是轴的抗扭截面系数,圆截面的WT约为0.2d3。 n是轴的转速,为1440r/min。 P是轴传递的功率,为3.88KW。 d是计算截面的直径,单位为mm。 [?T]是许用扭转切应力,单位MPa。因为我们初步选轴的材料为45 钢,其[?T]是(25~45)MPa。 9550000PP?A03 所以, d?3 0.2??T?nn 机械设计课程设计计算及说明 其中,A0?39550000/0.2??T?,因为材料是45钢,取112。 所以 d?A03P?112?33.88/1440?15.59mm n (2).因为轴上会开键槽,d小于100mm,所以轴径要增大5%~7%,我们取6%。所以初步定d最小为17mm。 1轴的最小直径就是安装联轴器处的轴的直径。为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径适应,所以需同时选取联轴器型号。 联轴器的转矩计算公式: Tca?KAT 其中,KA是工作情况系数因为卷扬机的转矩变化和冲击载荷较大,根据表14-1,选取KA=2.3。Tca?KAT?2.3?25.74?59.202N?m 因为轴1上的转矩不是很大,所以选用滑块联轴器。因为是非金属弹性元件。Tca?59.202?1.1?65.122N?m,所以选用KL7型滑块联轴器。公称转矩Tn?900N?m?Tca,许用转速[n]?3200r/min?n。 轴孔的d?40mm~56mm,。所以是合用的。 我们初步选取孔径为45mm的KL7型联轴器,所以初步确定轴1的最小直径为45mm。d的长度为84mm。(J型)。所以半联轴器的与轴配合的长度为L?84mm。 3.1.2轴的结构设计 1)装配方案的拟订 1轴上从左到右依次装配的零件为联轴器,端盖1,滚动轴承,端盖2。 如图所示。 2).根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 因为要满足半联轴器的轴向定位要求,轴的1---2段左端要制出一轴肩。 取h=0.1d=0.04?45?1.8mm,所以2---3段的直径取为49mm。右端用轴端挡圈定位,取55mm。半联轴器的与轴配合的长度为L?84mm。为了保证挡圈只压在半联轴器上,1---2段的长度应有所减小,取82mm。 结果 机械设计课程设计计算及说明 3).初步选择滚动轴承 轴承同时受轴向力和径向力,选用圆锥滚子轴承。代号为32310。 d=50mm,D=110mm。T=42.25mm,B=40mm。安装尺寸da?60mm。所以轴3---4的直径为50mm,所以一部分长度为38mm。另一部分装一个挡油 盘。轴4---5的直径为60mm。长12mm。轴5—6段是过渡段,轴6—7段蜗杆齿,而蜗杆齿的宽为110mm。齿根圆直径75.6mm。轴7---8段又是过渡段。而8—9段长12mm,直径为60mm。轴9---10段按轴承的安装尺寸确定直径为50mm,同样装一个档油盘。 为了使蜗杆轴受力均匀,从蜗杆齿中心到轴承支点的距离设计为相等,先使从蜗杆齿中心到轴肩3和左边的轴端的距离相等。为了防止各零件干扰,初步确定距离为191.5mm。这样,两个支点间的距离只有不到350mm。距离不是很大,可以采用双支点单向固定的方法固定轴承。 轴承端盖的总宽度设计为25mm 。(由减速器及轴承端盖的结构设计而定。)根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖外端面和联轴器的端面的距离30mm。所以轴2---3段的长度为55mm。 4).轴上零件的周向定位 半联轴器的周向固定用平键连接。查表得,当d大于44mm,小于50mm时,b=14mm,h=9mm.。键槽用键槽铣刀加工,长取为80mm。联轴器和轴的配合为H7/k6。轴承和轴的配合为H7/k6。溅油盘也是键来固定。 5)确定轴上圆角和倒角尺寸 根据表得,轴端倒角为2?450,轴肩处的圆角半径详情见图。 3.1.3 2轴的结构设计 (1)按扭转强度条件初步计算 T?WT95500000.2d3Pn?[?] T 结果 轴的扭转强度条件是 ?T? 其中,?T是扭转切应力,单位MPa。 T是轴所受的扭矩. WT是轴的抗扭截面系数,圆截面的WT约为0.2d3。 n是轴的转速,为36r/min。 P是轴传递的功率,为2.85KW。 d是计算截面的直径,单位为mm。 [?T]是许用扭转切应力,单位MPa。因为我们初步选轴的材料为45钢,其[?T]是(25~45)MPa。 所以, d?39550000PP?A03 0.2??T?nn其中,A0?39550000/0.2??T?,因为材料是45钢,取112。