机械设计毕业论文(4)

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φ=34°

根据《机械设计手册》 235页 查得轮宽 B=（Z-1）e+2f=（4-1）×15+2×9 =63mm

二、带轮的安装与维护

安装时，两轮的轴线应平行，否则带间磨损严重，一般应使小轮包角α1≥120°。要先将中心距缩小，带套在带轮上再慢慢拉紧，不要硬撬，带装好后，带的张紧程度是大拇指能按下12mm为宜，在使用过程中对带传递应进行定期检查，发现有疲劳破坏现象时，应及时将V带更换，用安全防护罩将带传动罩起来，即保证人身安全，又防止酸碱等腐蚀腰带，而发生意外。

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第4章、轴的设计计算

一、从动轴的设计计算

已知：P4=2.6kw，从动齿轮转速70 r/min。分度圆直径d2=222.5mm，单向传动，载荷平稳，工作时间两班制。 1) 选择轴的材料，确定许用应力

查书表16—2得选用45钢，正火处理，硬度在170～217HBW，抗拉强度ζb=600Mpa 查书表16—4得许用弯曲应力[ζ-1bb]=55Mpa 2) 按扭转强度计算最小直径

d≥C(P/n)1/3

由书表16—3，C=118～107取C=115 d2≥34.49mm

考虑到轴颈上有一键槽，应将轴径增大3%，但因为从动轴传递的功率较小，故不用将轴径增大。根据弹性套柱销连轴器TL6内孔直径取d2=35mm，查附表2—10。选弹性套柱销联轴器（GB4324—1984） 3) 轴的结构设计

A. 确定轴上零件布置在箱中央，轴承对称地布置在两侧，轴在外轴端安装联轴器，

齿轮以轴环和套筒实现轴向定位和固定，以平键联接和过盈配合H7/r6实现周向固定。查5—3表，为便于装拆和调整等要求，通常将轴设计成阶梯轴。 B. 确定轴各段直径和长度

根据轴各段直径确定的原则，采用阶梯轴尺寸按由小至大，由两端到中央的顺序确定。而装有密封件和滚动轴承处的直径，则应与密封件和轴承的内径一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。 查表5—1 ①外伸轴直径d1=35mm

②联轴器定位肩高度a=3mm，圆角半径R=2，直径d2=41mm ③为安装轴承便于安装，两滚动轴承处的轴径直径d3〉d2。且查表5—1查得，轴颈的直径d3=47mm。因为两相邻轴段直径的变化仅是轴上的拆装方便或区分表面，所以两直径略有差值。即轴颈直径d3=45mm。因直齿圆柱齿轮减速器的轴有

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存在径向载荷，所以选深沟球轴承来承受径向载荷。选择轴承型号60209宽度系列代号为窄，直径系列代号为轻，内径代号09。 ④安装齿轮，采用标准系列值，取d4=55mm。

⑤轴环处考虑齿轮定位和固定直径。查《机械设计手册》 771页8—355 查 得，a=（0.07～0.1）d4，a=5.5 d5= d4+2a=66mm ⑥轴上两轴承的轴径的直径应一致d6=45mm。

C. 确定各段轴的长度

因为选用弹性套柱销联轴器（GB4323—1984）。主动端 Z型轴孔，C型键槽dz=35mm，L=60mm，A=45mm。TL6型号。对于安装联轴器的轴段，应使轴段的长度略短于相配轮毂的宽度。

∴l1=58mm

为保证齿轮固定可靠，而且齿轮端面与箱体之间不相碰及轴承拆卸方便，齿轮端面与箱体壁间应留有一定间隙，为使轴承含在箱体内取两者之间间距为15.79mm。选择凸缘式轴承盖，密封圈B=（6～14）mm，取B=6mm。根据《机械设计手册》表6—92 1493页。轴承盖b1=12mm，L`=16mm。

∴l2=43.79mm

查《机械设计手册》 986页 轴承宽度b=19mm，r=2，套筒设定为8mm。

∴l3=41mm

安装齿轮的轴段，应使轴段的长度略短于相配轮毂的宽度，因为轮毂宽度L=66mm，所以跟齿轮联接的轴段l4=64mm。

轴环宽度l5=b=1.4a=7.7mm

根据《机械设计手册》 表8—355查得 轴径l6=21mm

为防止传动件润滑油飞溅到轴承内，轴承面向箱体内壁侧应加挡油环l=（10～15）mm， 设定挡油环长度为12mm。

二、从动轴校核轴受力图

圆周力：Ft=2T/ d2=339.33N 径向力：Fr= Ft?tanα=760.1N

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作用在右端带轮上的力F=2500N，方向向下。 K=136mm L=56.2mm 1) 画出轴的空间受力图

2) 根据水平受力图求水平面支反力，并画出水平弯矩图。 F1H=F2H=Ft/2=1169.67N 截面a处弯距为 MaH=F1HL/2=32.87N?m

3) 根据垂直面受力图求垂直面支反力，并画出垂直 面弯距图。

F1V=Fr L/2L=380.05 N?m F2V= Fr- F1V=380.05 N?m ∴F1V= F2V 垂直面弯距 Mav=F2VL/2=10.68N?m

4) 求F力在支点所产生的反力，并画出其弯距图

F1F=Fr K/L=6049.82N?m F2F= F- F1F=8549.82N?m

F力产生的弯距 MaF=FK=340N?m

在轴的a—a截面，F力产生的弯距为MaF=F 1FL/2=170N?m 5) 求合成弯距，并画出合成弯距图

按F力作用的最不利的情况考虑，把MaF与（Mav2+ MaH2）1/2直接相加，得 Ma=（Mav2+ MaH2）1/2+MaF=204.56 N?m 画出转距图 T=260.25 N?m

由图可见，a—a截面最危险，求当量弯距。 Me=[Ma2+ （2T）]21/2

由于轴的转距变化规律不清楚，所以按脉动变化转距计算。 α=[ζ-1bb] / [ζ0bb]

根据《机械设计手册》表8—346 762页

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[ζ-1bb]=60Mpa [ζ0bb]=100Mpa ∴α=[ζ-1bb] / [ζ0bb]=0.6

Me=[Ma2+(αT)2]1/2=257.35 N?m 6) 计算危险截面的直径

轴的材料选用45钢调质处理，已查得[ζ-1bb]=60Mpa d≥(Me/0.1[ζ-1bb])1/3=35mm

说明：因截面a处有一键槽，应将直径增大3%，但因为轴传递的功率小。所以不增加。 结构设计图中此处直径为55mm，故强度足够。图如下:

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