本科机械电子工程专业课程设计(1)

(3)按弯扭复合强度计算

①求分度圆直径：已知d2=300mm ②求转矩：已知T3=271N?m

③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N

④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得 Fr=Ft?tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=49mm

(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=657.2/2=328.6N FAZ=FBZ=Ft/2=1806.7/2=903.35N (2)由两边对称，书籍截C的弯矩也对称 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAYL/2=328.6×49=16.1N?m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=903.35×49=44.26N?m (4)计算合成弯矩 MC=（MC12+MC22）1/2 =（16.12+44.262）1/2 =47.1N?m

(5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=1 Mec=*MC2+(αT)2+1/2=*47.12+(1×271)2+1/2 =275.06N?m

(6)校核危险截面C的强度 由式（10-3）

σe=Mec/（0.1d）=275.06/(0.1×453) =1.36Mpa<*σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够

七、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命 16×365×8=48720小时 1、计算输入轴承 （1）已知nⅡ=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N 初先两轴承为角接触球轴承7206AC型 根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0

故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N (3)求系数x、y

FA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63 FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63 根据课本P263表（11-8）得e=0.68 FA1/FR1

根据课本P263表（11-9）取f P=1.5 根据课本P262（11-6）式得

P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N (5)轴承寿命计算 ∵P1=P2 故取P=750.3N ∵角接触球轴承ε=3

根据手册得7206AC型的Cr=23000N 由课本P264（11-10c）式得 LH=16670/n(ftCr/P)ε

=16670/458.2×(1×23000/750.3)3

=1047500h>48720h ∴预期寿命足够

2、计算输出轴承 (1)已知nⅢ=76.4r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N 试选7207AC型角接触球轴承

根据课本P265表（11-12）得FS=0.063FR,则 FS1=FS2=0.63FR=0.63×903.35=569.1N (2)计算轴向载荷FA1、FA2 ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0

∴任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端 两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=569.1N (3)求系数x、y

FA1/FR1=569.1/903.35=0.63 FA2/FR2=569.1/930.35=0.63

根据课本P263表（11-8）得：e=0.68 ∵FA1/FR1

∵FA2/FR2

(4)计算当量动载荷P1、P2 根据表（11-9）取fP=1.5 根据式（11-6）得

P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×903.35)=1355N P2=fP(x2FR2+y2FA2)=1.5×(1×903.35)=1355N (5)计算轴承寿命LH ∵P1=P2 故P=1355 ε=3

根据手册P71 7207AC型轴承Cr=30500N 根据课本P264 表（11-10）得：ft=1

根据课本P264 （11-10c）式得 Lh=16670/n(ftCr/P) ε =16670/76.4×(1×30500/1355)3 =2488378.6h>48720h ∴此轴承合格

八、键联接的选择及校核计算 轴径d1=22mm,L1=50mm 查手册得，选用C型平键，得：

键A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm T2=48N?m h=7mm 根据课本P243（10-5）式得 σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42 =29.68Mpa<*σR+(110Mpa)

2、输入轴与齿轮联接采用平键联接 轴径d3=35mm L3=48mm T=271N?m 查手册P51 选A型平键 键10×8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38 =101.87Mpa<*σp+(110Mpa)

3、输出轴与齿轮2联接用平键联接 轴径d2=51mm L2=50mm T=61.5Nm 查手册P51 选用A型平键 键16×10 GB1096-79

l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 据课本P243式（10-5）得

σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<*σp+