机械设计课程设计 - 胶带输送机卷筒传动装置

设计内容 （3）轴上的周向定位 （4） 轴上圆角和倒角 4求轴上的载荷 计算及说明 结果 齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h?0.07d，故取h?5mm，则取轴环处的直径为dⅢ-Ⅳ?60mm，轴环宽度b?1.4h，lⅢ-Ⅳ?12mm 3）箱体一小圆锥齿轮中心线为对称轴，则取 lⅠ-Ⅱ?46.25mm lⅡ-Ⅲ?45mm lⅢ-Ⅳ?12mm lⅣ-Ⅴ?98mm lⅠ-Ⅱ?46.25mm,lⅤ-Ⅵ?46.25mm 圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按dⅡ-Ⅲ?43mm由《机械设计（第八版）》表6-1查得平键截面b?h?12mm?8mm，键槽用键槽铣刀加工，长为45mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂lⅤ-Ⅵ?46.25mm 21 H7与轴的配合为m6；圆柱齿轮 的周向定位采用平键连接，按dⅣ-Ⅴ?43mm由《机械设计（第八版）》表6-1查得平键截面b?h?12mm?8mm，键槽用键槽铣刀加工，长为90mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴H7的配合为m6；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为2?45? 求轴上的载荷，各值列如下表： 载荷 水平面H 垂直面V FNV1=4911N, FNV2=5450.7N MV1=234500N·mm MV2=404714N·mm 支反力R FNH1=306.9N,FNH2=-2805.6N MH1=16454N·mm MH2=-117683N·mm MH3=-208316N·mm MH4=-297974N·mm 弯矩M

设计内容 5、按弯扭合成应力校核轴的强度 计算及说明 22M1?16454?234500?235076.5N?mm M2?1176832?2345002?262372.9N?mm 总弯矩 M3?2083162?4047142?455180N?mm 22M4?297974?404714?502575N?mm 扭矩T T3=359970N·mm 根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力， 取??0.6，轴的计算应力 结果 ?ca?43.76MPa ?ca????1?M2?(?T2)25025752?(0.6?359970)2 ?ca1???43.76MPa安全。 W0.1?503 前已选定轴的材料为45钢（调质），???1??60MPa,?ca????1?，故安输出轴设全。 计 1．确定中间轴上各齿轮的力及方向 已知输出轴上的功率P4、转速n4和转矩T4 P4?8.71kw n4?77.6r/min T4?1394.91N?m 作用在齿轮上的力 Ft3?7512NFr3?2818N Fa3?1871N 22 Ft3?Ft1?7512NFr3?Fr1?2818N Fa3?Fa1?1871N圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa的方向如下图所示

设计内容 2、初步确定轴的最小直径 计算及说明 先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢（调质），根据《机 8.71?54.03mm， 械设计（第八版）》表15-3，取A0?112，得dmin?A0377.6 d12d12输出轴的最小直径为安装联轴器的直径，为了使所选的轴直径与 联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 Tca?KAT2联轴器的计算转矩，查《机械设计（第八版）》表14-1，由于 KA?1.3转矩变化很小，故取，则 Tca?KAT2?1.3?1394910?1813383N?mm 根据GB/T5014-2003，选HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 2500N?m，取半联轴器的孔径d1?55mm，故取d1?2?55mm，选Y 型半联轴器，长度L?112mm。 结果 23

设计内容 3、轴的结构设计 （1）拟定轴上零件的装配方案 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 计算及说明 1）为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取 2-3段的直径d2?3?65mm，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1-2段的长度应比L1略短些，现取结果 轴上零件的装配方案（见下图）： d1?2?55mm d2?3?65mm d3?4?d7?8?70mml1?2?110mm。 2） 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，可选用角接触球轴承，参照工作要求并根据d2?3?65mm，根据GB/T 292-1994，d4?5?80mm d5?6?92mm 初选角接触球轴承7214C，其尺寸为d6?7?80mm d?D?B?70mm?125mm?24mm，d3?4?d7?8?70mm，而l1?2?110mm l3?4?24mm。轴承右端采用轴肩进行轴向定位，查得7214C型轴承l2?3?52mm 的定位轴肩轴径damin?79mm，因此取d4?5?80mm；齿轮右端和l3?4?24mm 右轴承之间采用套筒定位，已知齿轮轮毂的宽度为96mm，为了使套l4?5?71.5mm 筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取l5?6?9mm l6?7?93mm。取d6?7?80mm，齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高l6?7?93mm 度h?0.07d，故取h=6，则轴环处的直径为d5?6?92mm。轴环宽l7?8?46mm 24