机械设计课程设计西工大4C(5)

v?1.09m/s 由V=1.09m/s和链号16A查图9-14可采用滴油润滑； 6. 计算压轴力Fp P5.075?4655.96N 有效圆周力: Fe?1000?1000? v1.09 链轮水平布置时的压轴力系数KFP?1.15,则压轴力为 FP?KFP?Fe?1.15?4655.96?5354.345N v?n3z1p95.496?27?25.4??1.09m/s 60?100060?1000FP?5354.345N 7. 链轮的材料 轴材料为45号钢,调质处理。 8. 链轮的尺寸 排距Pt?29.29mm ，b1?15.75mm ,bf1?14.648mm ; 链轮的宽度：b轮=Pｔ?bf1?2ra?52mm ； 9. 链传动设计结论 链号：16A-2-106；链轮材料45钢，调质处理；链轮宽度52mm；链轮的齿数Z1?27 、Z2?41；中心距a0?900mm；链轮上的压轴力FP?5354.345N，方向水平垂直于低速轴。 五、轴的设计及校核 5.1轴的初选 5.1.1估算最小直径 [?]?35~55MPa 选取轴的材料为40Cr，热处理为调质。 （高速轴）由参考文献[2]表15-3确定?1?112，d1min??13P5.4451=112?3=17.45mm (按一个键槽,轴颈增大7%为18.67mm) n11440考虑到Y132S-4电动机输出轴的直径为38mm，此处所选弹性柱销联轴器的规格必须与之配合,取最小直径为d1min?30mm 高速轴： d1min?30mm

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(中间轴) ?2?105mm，d2min??23 考虑到两个键槽，轴径增大11%为29.69mm，同时考虑轴端与轴承配合， 中间轴： 取d2min?30mm P25.283=105?3=26.75mm n2319.149d2min?30mm 考虑到两个键槽,轴颈增大15%为40.93mm，同时考虑轴端与链轮相配合，低速轴： (低速轴)?3?97mm， d3min??33查标准尺寸（GB/T 2822-2005），取d3min?42.5mm P35.126=97?3=36.59mm n395.496d3min?42.5mm 高速轴选轴承为7207C 中间轴选轴承为7406AC 低速轴选轴承为7210C 各轴承参数见下表： 基本尺寸/mm 安装尺寸/mm 基本额定/kN 轴承代号 动载荷静载荷d D B da Da Cr Cor 7207C 35 72 17 42 65 30.5 20.0 7406AC 30 90 2 39 81 42.5 32.2 7210C 50 90 20 57 83 42.8 32.0 5.2轴的设计 首先，由齿轮宽度以及齿轮与箱体内壁间的距离、齿轮与齿轮之间的距离， 确定箱体内壁的宽度为138mm，从而可根据甩油环、轴承的安装尺寸确定轴在 箱体两个轴承之间的长度，作为轴的长度推算依据。 5.2.1高速轴的结构设计 5.1.2初选轴承 21

1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径：（从两端到中间） a) Ⅰ段由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸（38mm）及联轴器的限制，选为30mm。 b) Ⅱ段考虑到联轴器使用套筒进行定位，为使轴向定位可靠，套筒厚度取为2.5mm，再综合考虑安装轴承尺寸的尺寸，所以该段直径选为35mm。 c) Ⅲ段轴要有可靠的轴向定位，该段直径定为40mm。 d) Ⅳ段轴为齿轮轴，所以该段直径由齿轮的需求来决定，齿轮的分度圆直径47.087mm。 e) V段轴肩定位，，与齿轮外另一段同尺寸，取直径40mm。 f) 轴要安装轴承，直径定为35mm。 2)根据轴向定位要求确定各段长度的确定：（从两端到中间） 各段长度的确定从左到右分述如下： a) Ⅰ段轴连接联轴器，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm，配合轴段取58mm，又考虑到轴承端盖的螺钉安装以及套筒定位，取套筒配合轴段62mm，该段长度定120mm。 b) Ⅱ段考虑到轴承的和甩油环的尺寸及安装位置，取30mm。 c) VI段考虑安装轴承及甩油环，长度定为29mm。 d）V段考虑轴肩定位及齿轮位置，长度定位6mm。 e) Ⅳ段为齿轮轴，为已确定齿轮宽度，52mm。 f）Ⅲ段由轴的总体长度与其他尺寸计算得到，76mm。 5.2.2中间轴的结构设计

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1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径：（从两端到中间） a）Ⅰ考虑与轴承的配合，最小轴径选直径为30mm。 b）Ⅱ考虑非定位轴肩过度取直径为36mm。 e）Ⅲ段轴考虑定位轴肩，该段直径定为42mm。 f）V段与I同取30mm。 g) Ⅳ与齿轮配合，考虑定位轴肩轴定为32mm。 2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段长度：（从两端到中间） a) Ⅰ段轴承安装轴承和甩油环，根据轴承宽度、甩油环尺寸、轴承和甩油环和箱体的相对位置、齿轮与箱体内壁的相对位置，该段长度选为43mm。 b）Ⅱ段轴考虑到齿轮齿宽的影响，所以长度为63mm。 c）Ⅲ段为定位轴肩，长度从两端尺寸链来计算为7.5mm。 d）Ⅳ段用于安装大齿轮，考虑齿宽长度为45mm。 e）Ⅴ段用于安装轴承、挡油环，根据轴承宽度、甩油环尺寸、轴承和甩油环和箱体的相对位置、齿轮与箱体内壁的相对位置，长度为45.5mm。 5.2.3低速轴的结构设计 1)拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径（从两端到中间） a) Ⅰ段轴考虑到安装轴承7210C，故取直径为50mm。 b) Ⅱ段该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩不用作定位，直径定为55mm。 c) Ⅲ段属于定位轴肩，故取直径为63mm。 d) Ⅴ段将与链轮配合，根据最小轴径选取标准尺寸，直径定为42.5mm。

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2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度：（从两端到中间） a) Ⅰ段考虑轴承、甩油环的安装以及齿轮的定位，该段长度定为42.5mm。 b) Ⅱ段轴考虑到齿轮齿宽的影响，所以长度为58mm。 c) Ⅴ段轴连接链轮，链轮与轴配合的毂孔长度为52mm，配合轴段取50mm， 又考虑到轴承端盖的螺钉安装以及套筒定位，套筒配合轴段取59mm， 该段长度定109mm。 d) Ⅳ段考虑轴承、甩油环的尺寸及安装位置，长度定为33mm。 e) Ⅲ段为定位轴肩，其长度由轴的总长与其他尺寸计算而得，为65.5mm。 5.3轴的校核 5.3.1高速轴校核 轴上载荷分布如图： 对于角接触球轴承7207C从手册中可以查得a=15.7mm。 校核该轴：L1?45.3mm L2?115.3mm L3?78.7mm d1?47.087mm， tan?n2T =571.45N T1?36111N?mm,Ft1?1=1533.8N,Fr1?Ft1 cos?d1 Fa1?Ft1tan?=335.34N,?n=20?,?=12?19?58? 水平面受力分析如图： e) Ⅳ段考虑到安装轴承，直径定为50mm。

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