机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器设计说明书

a-a右截面处弯矩，MaH′=81496 N?mm

垂直平面上，a-a左截面处弯矩，MaV=R1V?L2=49989.5 N?mm

′

a-a右截面处弯矩，MaV=R2V?L3=10230 N?mm

合成弯矩，a-a左截面： M1=95606.2 N?mm

′

a-a右截面： M1=82135.6 N?mm

转矩：T=252504.9 N?mm

画转矩图

2、校核轴的强度

a-a截面既有弯矩又有转矩，且弯矩最大，还有键槽引起的应力集中。a-a为危险截面。

按弯扭合成强度计算

??T??M??95606.2??0.3?252504.9??e??1??4???4???????9.76MPa?????1b?55MPa

25000?12500????W??WT?式中：

2222M1——1-1截面处弯矩，M1?95606.2N?mm；

T——1-1截面处转矩，T?252504.9Nmm；

W——抗弯剖面模量，由课本P205附表10.1，

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3W?0.1d5?0.1?503?12500mm3；

WT——抗扭剖面模量，由课本P205附表10.1，

3WT?0.2d5?0.2?503?25000mm3；

?——根据转矩性质而定的折合系数，对于不变的转矩，??0.3；

????1b——对称循环的叙用弯曲应力，由课本P201表10.4，????1b?55MPa。

因此，校核通过。校核键连接的强度

由

?p?式中：

2T1 hld?p——工作面的挤压应力；

T1——传递的转矩，252504.9N?mm；

d——轴的直径，50mm；

l——键的工作长度，50mm，A型，l?L?b，L、b为键的公称长度和键宽；

???p——许用挤压应力，由课本P85表6.1，静连接，材料为钢，有轻微冲击， MPa，???p?100~120MPa。

（1）对于轴段1上的键

?p?2T12?252504.9??34.03MPa????p?(100~120)MPa hld8??63?10??35校核通过。

（2）对于轴段4上的键

?p?校核通过。

2T12?252504.9??31.2MPa????p?(100~120)MPa hld9??50?14??50轴的安全系数校核计算

弯曲应力：

?b?M195606.2??7.65MPa W12500?a??b?7.65MPa,?m?0,

扭剪应力：

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?T?T1252504.9??10.1MPa WT25000?a??m?S???T2??10.1?5.05MPa 2300?15.8

??1K????S??K??a????m??11.825?7.65?0.2?00.92?0.8155????S?式中：

?a????m?1.625?5.05?0.1?5.050.92?0.85?14.1

S??S?S??S?2215.8?14.115.8?14.122?10.52??S??1.5~1.8

S?——只考虑弯矩时的安全系数； S?——只考虑转矩时的安全系数；

由课本P192表10.1，45号钢调质处理，??1、??1——材料对称循环的弯曲疲劳极限和扭转疲劳极限，

??1?300MPa,??1?155MPa；

K?、K?——弯曲时和扭转时轴的有效应力集中系数，由课本P206、P207附表10.3、附表10.4，K??1.825,K??1.625；

??、??——零件的绝对尺寸系数，由课本P207附图10.1，???0.8,???0.85；

?——表面质量系数，?????，由课本P207附图10.1和P205附表10.2，??0.92；

123??、??——把弯曲时和扭转时轴的平均应力折算为应力幅的等效系数，由课本P192表10.1，???0.2,???0.1；

?a、?m——弯曲应力的应力幅和平均应力，?a?11.9MPa,?m?0； ?a、?m——扭转剪应力的应力幅和平均应力，?a??m?0.65MPa；

?S?——许用疲劳强度安全系数，由课本P202表10.5，?S??1.5~1.8；

校核通过。

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3、校核轴承的寿命

计算轴承轴向力

由表11.13查得7208C轴承内部轴向力计算公式，则轴承1，2内部轴向力分别为：

S1/N=0.4R1=0.4×1567.3=626.92 S2/N=0.4R2=0.4×1346.2=538.48 S2+A=538.48+420.8=959.28>S1 故只校核轴段7上的轴承即可。查7208C轴承可得C=26800N，C0=20500N

计算当量动载荷

Fa420.8

C0

=20500=0.021 查表11.12得：e=0.40

得

P?XFr1?YFa2?0.44?2672?1.23?959.28?2355.6N；

式中：

P——当量动载荷； Fr2、Fa2——轴承的径向载荷和轴向载荷；

X、Y——动载荷径向系数和动载荷轴向系数，由FaFr

=420.8984.5

=0.43>?? 得：X=0.44 Y=1.40校核寿命

由课本P219式11.1c

106?f?3L?T60n??C???10662???1.0?26800?h?1.0?2355.6???395873h

1?fP?P?60?式中：

Lh——轴承的基本额定寿命；

L'h——轴承的预期寿命，五年二班，每年按250天计，L'h?2?8?250?5?20000h；C——轴承的基本额定动载荷，查轴承7208C，C?Cr?26.8kN；

?——寿命指数，对于滚动轴承，??3；

fT——温度系数，由课本P218表11.9，工作温度?150C，fT?1.0；

fP——载荷系数，由课本P219表11.10，轻微冲击，fP?1.0~1.2，取fP?1.0；

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