各轴段直径的确定
d1:用于连接联轴器,直径大小为联轴器的内孔径,d1=48mm。
d2:密封处轴段,左端用于固定联轴器轴向定位,根据联轴器的轴向定位要求,轴的直径大小较d1增大5mm,d2=53mm
d3:滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,且较d2尺寸大1-5mm,选取d3=55mm,选取轴承型号为角接触轴承7211AC d4:轴肩段,选择d4=60mm。 d5:轴肩,故选取d5=75mm。 d6:齿轮处轴段,选取直径d6=60mm。
d7:滚动轴承轴段,要求与d3轴段相同,故选取d7=d3=55mm。 各轴段长度的确定
L1:根据联轴器的尺寸规格确定,选取L1=110mm。
L2:由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定,取L2=58mm。
L3:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L3=41.5mm。 L4:过渡轴段,由箱体尺寸和齿轮宽度确定,选取L4=57.5mm。 L5:轴肩,选取L5=10mm。
L6:由低速级大齿轮宽度确定,长度略小于齿轮宽度,以保证齿轮轴向定位可靠,选取L6=73mm。
L7:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L7=45.5mm。 轴段 直(mm) 长(mm)
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1 径48 2 53 3 55 4 60 5 75 6 60 7 55 度110 58 41.5 57.5 10 73 45.5
(5)弯曲-扭转组合强度校核 a.画低速轴的受力图
如图所示为低速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图 b.计算作用在轴上的力
齿轮4所受的圆周力(d4为齿轮4的分度圆直径)
????4=2×
齿轮4所受的径向力
????4=????4×
齿轮4所受的轴向力
????4=????4×????????=4933×??????14.077°=1237??
c.计算作用在轴上的支座反力
第一段轴中点到轴承中点距离Lc=72mm,轴承中点到齿轮中点距离Lb=135.5mm,齿轮中点到轴承中点距离La=144.5mm d.支反力
轴承A和轴承B在水平面上的支反力RAH和RBH
????×?????????×
????+????
??2
??3556934.58
=2×=4933?? ??4225.78??????????????20°=4933×=1850?? ??????????????14.077°??????=
=
1850×72?1237×
72+135.5225.782
= 1315??
??????=???????????=?1850? 1315 =535??
轴承A和轴承B在垂直面上的支反力RAV和RBV
????????????
????72
=????×=4933×= 1712??
????+????72+135.5????135.5
=????×=4933×= 3221??
????+????72+135.5轴承A的总支承反力为:
22
????= ??????+??????= 1315 2+ 1712 2=2158.74??
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轴承B的总支承反力为:
22
????= ??????+??????= 535 2+ 3221 2=3265.13??
e.画弯矩图弯矩图如图所示: 在水平面上,轴截面A处所受弯矩:
??????=0???????
在水平面上,轴截面B处所受弯矩:
??????=0???????
在水平面上,大齿轮所在轴截面C处所受弯矩:
??????=??????×????=535×72=38520???????
在水平面上,轴截面D处所受弯矩:
??????=0???????
在垂直面上,轴截面A处所受弯矩:
??????=0???????
在垂直面上,轴截面B处所受弯矩:
??????=0???????
在垂直面上,轴截面C右侧所受弯矩:
??????右=??????×????=1712×72=123264???????
在垂直面上,轴截面C左侧所受弯矩: ??????左=??????
??225.78×???????=3221×72?1237×=92267??????? ??×22在垂直面上,轴截面D处所受弯矩:
??????=0???????
f.绘制合成弯矩图 截面A处合成弯矩弯矩:
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22
????= ??????+??????= 0 2+ 0 2=0???????
截面B处合成弯矩:
????=0???????
截面C左侧合成弯矩:
222+ 92267 2=99985??????? ????左= ??????+??????=38520左截面C右侧合成弯矩:
222+ 123264 2=129143??????? ????右= ??????+??????=38520右截面D处合成弯矩:
????=0???????
g.绘制扭矩图
??=551365.23???????
h.绘制当量弯矩图 截面A处当量弯矩:
??????= ????+ ???? 2= 0+ 0.6×551365.23 2=330819??????? 截面B处当量弯矩:
??????=????=0???????
截面C左侧当量弯矩:
??????左=????左=99985???????
截面C右侧当量弯矩:
22= 129143 2+ 0.6×551365.23 2=355133??????? ??????右= ????+????右截面D处当量弯矩:
??????= ????+ ???? 2= 0+ 0.6×551365.23 2=330819???????
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