机械设计基础课程设计轴的设计.doc

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1、齐齐哈尔大学QiqiharUniversity机械设计基础课程设计名称：轴设计说明书学院：专业班级：学生姓名：学号：指导老师：成绩：2010年11月23日6轴的设计（中速轴）6.1求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的£、你、都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为轮圆周力：厂27；27；q2x68.64x1000“竹。F=—L=—cos0=cosl6.42°=3313.82^diZ]mn19x2齿轮劲向力：Fr=F,^=3313.8232°°=1257.19Ncospcos16.

2、42°齿轮轴向力：巧=耳tan0=3313.82xtan16.42°=974.267V同理中速轴小齿轮上的三个力分别为：Ft=6689.08N耳—2585.81NFa=2397.637V6.2选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。查表(Jb=650MPciq、=360MPa,o}=270MPa,T_x=155MPa,E=2.15x10'MPa6.2.1轴最小直径的确定根据表，取C=115得d>C3空=112x3/mm=33.51mmp?2V122.45考虑到轴上有两个键所直径增加4%〜5%,故取最小直径34mmH出现在轴承

3、处。622根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度初选圆锥滚子轴承30207型号,GB/T297—1994：dxDxBxTxC=35mmxHmmx17x18.25x15mm6.3键的选择(1)采用圆头普通平键A型(GB/T1096—1979)连接，大齿轮处键的尺寸lxbxh=2Smmx12mmxSmm,小齿轮处键的尺寸为dxbxh=36mmx14mmx9mm,

4、(71=1Mpao齿轮与轴的配合为巴^,滚动r6轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为加6o(2)键的较合4Tf〔吟4X255.81X10

5、3—35x12x28=S1.0Mpa<\0Mpa6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力6.4.1受力图分析将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂而和水平而上两个平而力系。总受力图：水平方向受力图:6.4.2垂直支反力求解对左端点O点取矩工Mi=耳•大西-耳小（兀1+兀2）_巧小〃小/2+巧大Xd大/2+代2（西+兀2+兀3）=01257.19x62.5-2585.81x127.5-2397.63x34.5+974.26x46.5+f；2x175=0Fq=1648.75N依铅垂方向受力图可知代1+代2+耳大一仔小=0Fv

6、]+1648.75+1257.19—2585.81=0FV1二-320.13N643水平支反力求解同理642解得卩狀=2539N你2=3349.8626.5剪力图和弯矩图6.5.1垂直方向剪力图6.5.2垂直方向弯矩图州段弯矩：M=Fsx=-320.13x(xg(0,62.5))x2段弯矩：M~Fsx+巴炳+映犬/2=0M=132862r—173102.92(氏(625,127.5)花段弯矩：M_F,x+Fri-xx+打大d大/2-呂小(西+x2)-巧,小〃小/2M=—164&75兀—313102.92(无w(127.5,1

7、75))可作弯矩图:6.53水平方向剪力图f

8、/N3349.866.5.4水平方向弯矩图昴段弯矩：M=Fsx=25.39x(xe(0,62.5))段弯矩：M+~Fsx=0M=25.39%-189748.75(xe(62.5,127.5))心段弯矩：M+耳大x、一斥小(X]+*2)_Fj=0M=—3349・86x+748205(xg(127,175))6.6扭矩图在西段上：T}=QN-m在兀2段上：T2=Ftt.d犬/2=—3313.82x93=—308.'8N・m筠=T+T2=耳小d小/2+T?=—51.53N•加载荷6・7

9、剪力、弯矩总表:垂肓面V支持力F®=25.39N；Fh2=3349.86?/FV1=-320.13N®二1648.75N弯矩MM=Fsx=25.3“(xe(0,625))M=25.39x-18974&75(xw(62.5,127.5))M=-3349.86x4-748205(xg(127.5,175))M=—320.13x(xg(0,62.5))M=1328.62x-173102.92(xg(62.5,127.5))M=—331382x-31310292(xe(1275,17®)总弯矩=a/3726.2552+2816.25

10、2=4.62VwM.=a/85686.2652+203129.752=239.8N•mm扭矩T在兀1段上：F,=0Nm在花段上：T2=Ft)