畢業(yè)設計-大齒輪輪芯堆焊機動力頭設計-資料下載頁

　　

【正文】 算簡圖 63）。在確定軸承的支點的位置時，應從文獻 [3]中查取得 a 值。對于 31002 型軸承，由文獻 [3]P193 中查 得 a= 。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距 ? ?L 45 65 2 22 0m m m m m m? ? ? ? 根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 ）可以看出中間截面是軸的危險截面。現(xiàn)將計算的截面的 HM 、 VM 及 M 的值計算過程及結果如下： 311212 3 .6 1 1 0 2 0 .8 5 8 520ta TF F K Nd? ? ? ? ? ? 322122 1057 1 0 2 6 .4 5 640ta TF F K Nd? ? ? ? ? ? 1 ta n 20 2. 38 25r r tF F F K N? ? ? ? 12 119 5N V N V rF F F N? ? ? ? 1 2 322 8N H N H tF F F N? ? ? ? 32 34 .3 38 0T T N m? ? ? M 110 322 8 110 355 080H N HF N m m? ? ? ? ? ? M 1 1 0 1 1 9 1 .2 5 1 1 0 1 3 1 0 3 7 .5V N VF N m m? ? ? ? ? ? 表 53 蝸桿軸上的載荷 H V 支反力 N 1NHF 2NHF 1NVF 2NVF 3228 3228 彎矩 M Nmm? 355080HM ? 12 13 10 37 .5VVMM?? 總彎矩 M 2212 3 7 8 4 8 7 .3 0HVM M M M N m m? ? ? ? ? 扭矩 T=? （ 1）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大的彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。根據(jù)文獻 [1]P373 式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 28 切應力為脈動循環(huán)變應力，軸的計算應力： ? ?? ?2213322231()0 .12 0 6 1 3 1 .8 2 0 4 0 .6 3 4 .3 3 8 00 .1 7 07 .3 9 2 3 6 0caMTdMPa MPa??? ???????? ? ?， （ 54） 故安全。 精度校核軸的疲勞強度 （ 1）判斷危險截面 截面 II、 III、 IV只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面 II、 III、 IV 均無需校核。 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 V和 VI 與蝸輪嚙合的應力集中最嚴重；從受載的情況來看，中芯截面上的應力最大。截面 V 的應力集中的影響和截面 VI 的相近，但截面 VI 不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。中芯截面上雖然應力集中最大，但應力集中不大（過盈配 合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截中芯面也不必校核。因而該軸只需校核截面 V左右即可。 （ 2）截面 E 左側 抗截面系數(shù) 3 3 55 d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 55 33 27 5rW d m m? ? ? ? 截面 E 左側彎矩 1 1 0 6 53 5 5 0 8 0 1 4 5 2 6 0110M N m m?? ? ? ? 截面 E 上扭矩 3T = mmn? 145260 8 . 7 3 0 91 6 6 3 7 . 5b M M P aW? ? ? ? 3 8 0 0 6 1 9 .9 2 4 .0 6 0 733275TTT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理由 文獻 [1]P362 表 151 查得 ? ? 155,275,60,640 111 ???? ??? ???? M P aM P aB 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 29 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按 文獻 [1]P40 附表 32 查取，因 38 552rd ??， 80 52Dd ?? ??? , ??? 又由 文獻 [1]P41 附圖 31 可知軸 的材料敏性系數(shù) ??q ， ??q 故有效應力集中系數(shù) 1 ( 1) 1 .8 2rkq???? ? ? ? )1(1 ???? ??? ?qk 文獻 [1]P42 附圖 32 尺寸系數(shù) ??? ， ??? 文獻 [1]P44 附圖 34 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理 1 1 2 . 8kK??? ???? ? ? ? ???? ?????? kK 又由 文獻 [1]P39 表 31 與 文獻 [1]P40 表 32 的碳鋼的特性系數(shù) ~??? 取 ??? ； ~??? ， ??? 。 計算安全系數(shù) caS 1275 1 1 .2 4 9 02 .8 0 8 .7 3 0 9 0 .1 0amS K????? ? ??????? ? ? （ 55） 1155 15024. 0607 24. 2 522amS K????? ? ??????? ? ? 22 6 . 3 6 2 4 1 . 5rcaSSSSSS???? ? ? ? ?? （ 56） 故該軸在截面左側強度是足夠的。 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 30 （ 3）截面 E 右側 抗截面系數(shù)按 文獻 [1]P373 表 154 中的公式計算 3 3 80 51200W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 80 10 24 00TW d m m? ? ? ? 彎矩 3T 及扭轉(zhuǎn)切應力為 1 1 0 6 5M = 8 0 0 6 1 9 . 9 2 5 4 7 4 2 . 6 9 5 5110 N m m?? ? ? 3 8 0 0 6 1 9 .9 7 .8 1 8 6102400TTT M P aW? ? ? ? 3 n mm?? 2 5 4 7 4 2 . 6 9 5 5 4 . 9 7 5 451200b M P a? ?? 過盈配合處???K 由 文獻 [1]P43 附表 38 用插值法求出并取 ???? ?? KK ? ???K =，故 ??????K 按磨削加工， 文獻 [1]P44 附圖 34 表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理，即 q 1?? ， 則按 文獻 [1]P25 式（ 312）和文獻 [1]P25 式（ 312a） 故得綜合系數(shù)為 ???? ?????? kK ???? ?????? kK 又由 文獻 [1]P39 附表 31 與 文獻 [1]P40 附表 32 的碳鋼的特性系數(shù) ~?c? 取 ?c? ； ~??? ，取 ??? 計算安全系數(shù) Sca 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 31 1275 1 7 .0 0 6 83 .2 5 4 .9 7 5 4 0 .1 0mS K???????????? ? ? 1155 14 .8 49 87. 8 18 6 7. 8 18 62. 6 2 0. 0 522mS K???????????? ? ? 22 1 1 .1 8 5 1 1 .5rSSSSSS????? ? ? ? ?? （ 57） 故該軸在截面右側強度也是足夠的。本設計因無大的瞬時過載及嚴重的應力循環(huán)不對稱，故可略去靜強度校核。至此蝸桿軸的設計即告結束。 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 32 6 滾動軸承的選擇及校核計算 根據(jù)條件，軸承預計壽命： 39。 =8 3 00 8 192 00hLh? ? ?。 輸入軸上的軸承 （ 1）軸承的選擇 采用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸直徑 d=25mm，選擇圓錐滾子軸承的型號為 30205，主要參數(shù)如下：（根據(jù) GB/T2971994） D 52m m 。 B 15m m 。 25m md? ? ? 基本額定靜載荷 oC KN? 基本額定動載荷 C KN? 極限轉(zhuǎn)速 m ax 700 0 r / m inV ? （ 2）壽命計算 因蝸桿軸所受的軸向力向左，所以只有最 左邊的圓錐滾子軸承受軸向力 2 F N?? 該軸承所受的徑向力約為 211 2 3 8 2 .5 5 9 5 .6 2 544rrF F N? ? ? ? 對于 30205 型軸承，按文獻 [1]P322 表 137 軸承派生軸向力 drF eF? ，其中 e 為文獻 [1]P321 表 135 中的判斷系數(shù)，其值由0aFC 的大小來確定， 0 ?? 查 文獻 [1]P321 表 135 得圓錐滾子軸承判斷系數(shù) ? / F e?? 所以 , ?? 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 33 當量動載荷 1 0 .4 4 5 9 5 .6 2 5 1 .4 0 8 5 8 .5 1 4 6 3 .9 7 5raP X F Y F N? ? ? ? ? ? ? （ 61） 圓錐滾子所受的徑向力約為 21139。 2 3 8 2 .5 1 1 9 1 .2 522rrF F N? ? ? ? 當量動載荷 39。2 11 91 .2 5rP F N?? 所以 12PP? ，應用 1P 核算軸承的壽命 因為是滾子軸承，所以取指數(shù) 3?? 軸承計算壽命 36 6 3 51 0 1 0 3 8 .5 1 0 3 .1 5 7 6 1 06 0 6 0 9 6 0 1 4 6 3 .9 7 5h CLhnP? ?????? ? ? ???????? ?? （ 62） 減速器設計壽命 39。 =8 3 00 8 192 00hLh? ? ? 所以 39。hhLL? 滿足壽命要求。 輸出軸上的軸承 （ 1）軸承的選擇 選擇使用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸直徑 d=60mm，選用圓錐滾子軸承的型 號為 30212。（根據(jù) GB/T2971994） 主要參數(shù)如下： D 11 0 m m B 22 m m 60 m md? ? ? 基本額定靜載荷 oC 130 kN? 基本額定動載荷 C 102kN? 極限轉(zhuǎn)速 m ax 360 0 r / m inV ? （ 2）壽命計算 對于 30212 型軸承，按文獻 [1]P322 表 137 軸承派生軸向力 drF eF? ， 其中 e 為文獻 [1]P321 表 135 中的判斷系數(shù)，其值由0aFC 的大小來確定， 西安石油大學畢業(yè)設計（論文） 34 但現(xiàn)軸承軸向力 aF 未知，故先初取 e ? ，因此可估算： 139。 1 1 9 1 .2 5ae NVF F N?? 238 953drF F N? ? ? ? 238 953drF F N? ? ? ? 按文獻 [1]P322 式（ 1311）得 139。 1 1 9 1 .2 5ae NVF F N?? 12 119 953 214 ae dF F F N? ? ? ? ? 22953adF F N?? 102 1 4 4 .2 5 0 .0 3 8 813000aFC ?? 20953 0 .0 1 7 310200aFC ?? 由文獻 [1]P321 表 135 進行插值計算，得 1 ? ， 2 ? 。 再計算： 1 1 1 09 238 974 .44 25drF e F N? ? ? ? 2 2 2 238 917 .2625drF e F N? ? ? ? 12 119 5 917 .26 259 53 210 125a ae dF F F N? ? ? ? ? 22 F