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轴承1

解 1)求输出轴(第3轴)上的功率3P ,转速3n 和转矩3T 。若每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内),则97.0=η,则

功率:KW P P 53.797.08223=⨯=⋅=η; 转速:()min /14.9190

2270181450113r i n n =⨯⨯

=⋅=; 转矩:()78900014

.9153.79550000955000033≈⨯==n P T N·mm 。 2)求输出轴上大齿轮的作用力 齿轮分度圆:==

=z m z m d n t βcos 3 4.0404×90=363.64mm ; 圆周力:5.433964

.3637890002/223=⨯==d T F t N ; 径向力:()1595''34'068cos /20tan 5.4339)cos /(tan =︒︒⨯==βαn t r a F F N ; 轴向力:6.618''34'068tan 95.433tan =︒⨯=⋅=βt a F F N 。

齿轮上的圆周力、径向力及轴向力的方向如图9.12所示。

3)初步确定轴的最小直径min d

根据使用条件,选取轴的材料为45号钢,调质处理。由表9.2,取A=110,按式(9.2)初步估算轴的最小直径

min d 9.4714

.9153.71103333=⨯=⋅=n P A mm 。 轴的最小直径显然应是安装联轴器处轴段(第Ⅰ段)的直径1d (图9.14),该直径的选取必须与联轴器孔径相匹配。

选择联轴器型号。计算转矩ca T =A K ·3T ,

考虑到转矩变化很小,故取A K =1.3,则

ca T =A K ·3T =1.3×

789 000=1025 700N·mm 。 根据计算转矩ca T ,查标准,选用HL4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为1 250 000 N·mm 。半联轴器的孔径直径为50 mm ,故取1d =50 mm ,半联轴器轮毂长度1L =84 mm 。

4)轴的结构设计

①拟定轴上零件的装配方案

现选用图9.7(a )的装配方案。

②根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度

为了满足半联轴器的轴向定位要求,取轴的第Ⅱ段得直径2d =56 mm ;因半联轴器与轴配合的榖孔长度为84 mm ,为保证轴端档环能压紧半联轴器,第Ⅰ段长度应比榖孔长度短些,故取1L =82 mm 。

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