慢动卷扬机传动装置的设计 4

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2） 5处为非定位轴肩，则取d4?5?65mm，由于小直齿轮的齿宽B?95mm，所以除去轴向紧固空隙，l4?5?93mm。 3）确定两端轴承处的轴段长度

取齿轮距箱体内壁之距离a?16mm。考虑到箱体的制造误差，在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一段距离S，取S值为8mm。已知轴承宽度T=33.5mm ，则

L1?2?T?s?a?(50?48)?33.5?8?16?2?59.5mm l5?6?T?s?a?(95?93)?33.5?16?8?2?59.5mm

（3） 轴上零件的周向定位

齿轮与轴的周向定位采用平键连接，按截面d2?3?65mm，查表查得平键截面

b?h?18?11mm，键长为46mm；按截面

d4?5?65mm，查表查得平键截面

b?h?18?11mm，键长为80mm。齿轮轮毂与轴的配合配合采用H7。滚动轴承与轴

n6的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6.

d1?2 60 d2?3 65 d3?4 75 d4?5 65 d5?6 60 l1?2 59.5 l2?3 48 l3?4 20 l4?5 93 l5?6 59.5 (4)确定轴上的圆角和倒角尺寸

参考表15-2，取轴端倒角为2?45?mm，其余各处取圆角为R=2mm。 (5)求轴上的载荷

首先根据轴的结构图做出轴的计算简图,从上已经知道,对于圆锥滚子轴承30211,由手册中可查得

a=21mm,作为简支梁的轴的支承跨距

l?l?l123?55.9?92.5?78.4?226.8mm。对轴进行计算并做出弯矩图和

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对水平面进行计算：

FNH1?FNH2?Ft2?Ft3?0N?FNH1??17014N ? ?FNH1?(l1?l2?l3)?Ft2?(l2?l3)?Ft3?l3?0N?FNH2??19641NMM

H1?FNH1?l1??951083N?mm ?FNH2?l3???1539854N?mm

H2对垂直面进行计算：

FNV1?FNV2?Fr2?Fr3?FNV1??1409N ??

F?6878NFNV1?(l1?l2?l3)?Fr2?(l2?l3)?Ma?Fr3?l3?o?NV2 32

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MMv1'v1?FNV1?l1?Ma??457078N?mm ?FNV1?l1?Ma?299888N?mm

Mv2?FNV2?l3?539235N?mm

求总的弯矩，即合成弯矩：

2222?M?M?(951083)?(457078)?1055215N?mm H1V1M1MM载'1?MH12?M'V12?(951083)2?(299888)2?997242N?mm

2222?M?M?(1539854)?(539235)?1631541N?mm H2V22将各计算结果列于下表：

水平面H 垂直面V 荷 支反力F 弯FNH1??17014N,FNH2??19641N FNV1??1406N,FNV2?6878N MH1??951083N?mm矩M MH2??1539854N?mm总弯矩M 扭矩T T?1430370N?mm MV1??457078N?mmMV1'?299888N?mm MV2?539235N?mmM1?1055215N?mm，M1'?997242N?mm,M2?1631541N?mm 6）按弯曲合成应力校核轴的强度

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度，由上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取?=0.6则：

?ca1?M22???T?2W?1631542??0.6?1430370?0.1?6532?67.1MPa

前以选定轴的材料为40Cr，调质处理，查表的????1??＝70Mpa,因此?ca

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全。

（三）、输出轴的设计计算

1、输入轴上的功率

p3、转速

n3及转矩

T

3

p

3?10.28KW,n1?21.22r/min,T1?4623010N?mm

2、作用在齿轮上的力 因已知齿轮分度圆直径

d4 =375mm

FF

t4 = 26006.7N =9465.7N

r43、初步确定轴的最小直径

先按式（15—2）初步估算轴的最小直径，选取轴的材料为40Cr，调质处理。根据表15—3，取0，于是得：

dmin=Ao3Pn3=100?3310.28=78.5mm 21.22输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴得直径d1?2和联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。查表14-1,考虑到转矩变化很小,故取KA?1.3,则联轴器的转矩计算，Tca?KA?T3?1.3?4623010?6009913N?mm，按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩得条件，查手册。

选用LZ6型弹性柱销齿式联轴器，其公称转矩为8000000N2mm。联轴器的孔径

d

1?85mm，故取d1?2?85mm，半连轴器长度L＝132mm，半连轴器与轴配合的毂孔

长度L1＝100mm。

4、轴的结构设计

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