MC1=MCH2+MCV12=3087.632+11621.292=12024N mm MC2=MCH2+MCV22=3087.632+4830.872=5733N mm
⑷ 弯扭合成强度校核 截面C处当量弯矩:
Me=MC12+(2T)2=120242+(0.6?818.57)212034N mm
由参考文献[3]公式(17-5)可得
M120342se=e==11.3N/mm<[s-1]b=54Mpa 3W0.1′22.4故蜗杆轴的强度足够。
4.5中心轴的设计
4.5.1中心轴的材料选择及确定许用应力
由于中心轴速度较低,传动力矩不大,为空心轴,故选用一般钢材45号钢,调质,硬度为217~255HBS,[sb]=637Mp,。[s-1]b=59Mp
4.5.2计算轴所传递的转矩
轴所传递的转矩为
T=9.55?106Pn9.55?1060.12′0.7527.4531311.48N mm
4.5.3初步估算轴的最小直径
由公式可得
d31103式中:d—危险断面处的轴径,mm
20
P n
P—计算轴传动的额定功率;KW n—轴的计算转速,r/min
d?1103取轴的直径d=17mm
Pn11030.12′0.75=16.34mm
27.454.5.4确定各轴段的直径和长度
根据各个零件在轴上的定位和装拆方案,确定轴的形状及直径和长度,如图4-8所示。
图4-8 中心轴
D1段:根据安装要求和估算最小直径,取d1=17mm,L1=50mm。
D2段:D2段与轴承配合,其直径由轴承内径决定,结合实际工作情况,选择推力球轴承,型号为:511404,d=20mm,d1=21mm,D=35mm,D1=35mm,T=10mm。因此,d2=20mm,L2=65mm。
D3段:取d3=22mm,L3=93mm。
D4段:D4段与轴承配合,其直径由轴承内径决定,结合实际工作情况,选择推力球轴承,型号为:511405,d=25mm,d1=26mm,D=42mm,D1=42mm,T=11mm。因此,d4=25mm,L4=30mm。
4.6齿盘的设计
4.6.1齿盘的材料选择和精度等级
上下齿盘均选用45号钢,淬火,180HBS,初选7级精度等级。
4.6.2确定齿盘参数
考虑齿盘主要用于精确定位和夹紧,齿形选用三角齿形,上下齿盘需相互啮合,可
21
选相同参数。当蜗轮轴旋转150°时,上刀架上升5mm,齿盘的齿高取4mm。
由公式h=(2ha*+c*)m得:
m=取ha*=1.0, c*=0.25,则
m=4
2ha*+c*44==1.78mm **2ha+c2?1.00.25取标准值m=2mm 齿盘齿全高:
h=(2ha*+c*)m=(2?10.25)?24.5mm
齿盘内圆直径d1=140mm,齿盘外圆直径d2=160mm。 齿顶高:
ha=ha*m=1?22mm
齿根高
hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)?22.5mm
齿数:z=100 齿宽:b=10mm 齿厚:
s=pm3.14′2=3.14mm 22齿盘高为10mm
4.6.3校核齿根弯曲疲劳强度
校核公式为:
sF=2kTYFaYSa [sF] bd1m0.12′0.7525.4⑴ 确定有关计算参数和许用应力
T=9.55?106Phn9.55?10633838.58N mm
⑵ 取载荷系数k=1.5 ⑶ 齿形系数
查参考文献[3]表13-7,取
22
YFa1=YFa2=2.63
⑷ 应力修正系数
查参考文献[3]表13-7,取
YSa1=YSa2=1.65
⑸ 弯曲疲劳强度极限 查参考文献[3]图13-7,得:
sFlim1=sFlim2=160Mpa
⑹ 弯曲疲劳强度寿命系数 查参考文献[3]图13-9查得:
YN1=YN2=1
⑺ 弯曲疲劳强度安全系数
取弯曲疲劳强度最小安全系数 SF=1.4 ⑻ 计算许用弯曲应力
[sF1]=[sF2]=⑼ 校核齿根弯曲疲劳强度
sF1=sF2=sFlim1YN1160′1==114.23Mpa SF1.42kT2创1.533838.58YFa1YSa1==36.23Mpa<[sF1]=[sF2] bd1m10创1402满足弯曲疲劳强度要求。
4.7联轴器的选择
常用联轴器已标准化,在选用时可以根据载荷特点、工作情况和条件合适的类型,再根据轴传递的转矩及参数选择。
由参考文献[1]公式(3.13-1)得
Tn39550Pk n式中:Tn—联轴器公称转矩;N×m;
T—轴传递理论转矩;N×m; P—驱动功率;KW; η—工作转速;r/min; k—工作系数,取k=2
23

