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《机械设计基础第十四章教学内容扩充》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、教学内容扩充一、典型案例例题：某一化工设备屮的输送装置运转平稳，工作转矩变化很小，以圆锥-圆柱齿伦减速器作为减速装置。试设计该减速器的输出轴。减速器的装宜简图如下。输入轴与电动机相联,输出轴通过弹性柱销联轴器少工作机相联，输出轴为单向旋转（从装有联轴器的一端看为顺时针方向）。已知电动机功率P=10kW,转速ni=1450r/min,齿轮机构的参数列于下表:级别Z1Z2mn(mm)mt(mm)Pan齿宽（mm）高速级20753.520°1大圆锥齿轮轮毂长L=50低速级239544.04048°06f34fBi=85,B2=80解：1•求输出轴上的功率P3、转速1
2、13和转矩T3若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）4=0.97,则尽=时=lOxOL97aMife9.41kW'li7595于是=955l»l»^-=9550000XN-»0000N-nin93.612.求作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为=4.0404x95mm=383.84mni2x960000383.84H=5002N5002xH=1839NSOOZxeanS^OS^*H=713H圆周力Ft,径向力Fr及轴向力Fa的方向如图。3•初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。取Ao=U2,于是得输出轴的
3、最小直径显然是安装联轴器处轴的直径di-iio为了使所选的轴直径dI-ii与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩Tea二KaT3,考虑到转矩很小，故取Ka=1.3,则：Tea二KaT尸1.3X960000N•mm=1248000N•mm按照计算转矩Tea应小于联轴器公称转矩的条件，杳标准GB5014-85或手册，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250000N・mm。半联轴器I的孔径dl=55mm；故取di-II=55mm；半联轴器长度L=112mm,半联轴器为轴配合的毂孔长度Li=84mm01）拟定轴上零件的装配方案本题的装配
4、方案已在前面分析比较，现选用如图所示的第•种装配方案。2）根据轴向定位的要求确定轴的齐段直径和长度（1）为了满足半联轴器的轴向定位耍求，I-II轴端右端需制出一轴肩，故取II-山段的直径clii-in=62imn；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=65mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度Li=84mm,为了保证轴端描圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-11段的长度应比I」略短一些，现取li-ii=82mmo（2）初步选择滚动轴承。因轴承同时受冇径向力和轴向力的作用。故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据di-n=62mm,由轴承产品目录中选取
5、0基木游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30313,其尺寸为dXDXT二65X140X36,故dm-IV二65mm；而lvn-VB=36mmo右端滚动轴乐采用轴肩进行定位。由手册上查到30313型轴承的定位轴肩高度h二6mm,因此，取dvi-vn=77mnio（3）取安装齿轮处的轴段IV-V的直径div-v=70mm；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为80mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取Uv-v=76mmo齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h>0.07d,取h=6mm,则轴环处的直径dv-vi=82mnio
6、轴环宽度b±1.4h,取lv-q=12mmo（4）轴承端盖的总宽度为20mm（曲减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的耍求，取端盖的外端面与半联轴器右端而间的距离l=30mm,故取lii-iii=50iniiio（5）取齿轮距箱休内壁之距离沪16mm,圆锥齿轮与圆柱齿轮之间的距离c=20rnm.考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s,取s=8mmo已知滚动轴承宽度T二36mm,人圆锥齿轮轮毂长L=50mm,则lni-iv=T+s+a+（80-76）=36+8+16+4mm=64mmlvi-vn
7、=L+c+a+s-lv-vi=50+20+16+8-12mm=82mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按dvv由手册查得平键截面bXh=20X12（GB1095-79）,键槽用键槽铳刀加工，长为63mm（标准键长见GB1096-79）,同吋为了保证齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6；同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为16X10X70,半联轴器与轴的配合为II7/k6o滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为016。4）确定轴上圆角和倒角尺寸。取轴端倒角为2X45°
8、,各轴肩处的圆角半径见图。5.求轴上的
