机械设计-过盈的计算

1、目录1键的强度计算 2销的强度计算3焊缝及键连接受力计算比较4链条计算5链轮计算6弹簧计算7螺纹计算8万向联轴器计算9齿式联轴器计算10减速机公称功率11过盈计算121314151617181920212223242526272829序序号号代代号号定定义义公公式式/ /出出处处结结果果单单位位一一已已知知1T转矩135Nm2L键的长度50mm3b键的宽度20mm4l键的工作长度l=L-b30mm5D轴的直径70mm6h键的高度12mm7k键与轮毂的接触高度k=h/26mm8Ppp键连接的许用挤压压强机械表5-3-1740MPa9p键连接的许用剪切应力机械表5-3-1790Mpa二二计计算算1

2、0P工作面的挤压P=2T/Dkl21.42857143MPa11键的剪切应力=2T/Dbl6.428571429Mpa三三结结论论12PPpp满足要求13p满足要求序序号号代代号号定定义义公公式式/ /出出处处结结果果单单位位圆圆柱柱销销（平平面面）机械表5-3-2（第一种）一一已已知知1F横向力5000N2d销的直径5mm3Z销的数量5个二二计计算算4剪切力=4F/d2Z50.92958179MPa5p许用剪切力根据销的材料查表对于销的常用材料可取 p=80MPa三三结结论论p满足要求圆圆柱柱销销（圆圆周周）机械表5-3-2（第二种）一一已已知知1T转矩5000Nmm2D轴的直径100mm3

3、d销的直径5mm4L销的长度50mm二二计计算算4p挤压力p=4T/DdL0.8MPa5pp许用挤压力机械表5-3-17MPa4剪切力=2T/DdL0.4MPa5p许用剪切力根据销的材料查表对于销的常用材料可取 p=80MPa三三结结论论ppp满足要求p满足要求焊缝及键连接受力计算比较参考书目:机械手册、机械手册序号代号定义备注结果单位一一焊焊缝缝计计算算(已已知知条条件件)1M扭矩1650Nm2R轴径100mm3k焊缝高度15mm4aa=0.7k10.5mm计计算算受受力力1剪切力(双面焊缝)=2*M*(R+a)/2(R+a)4-R4)1.18223Mpap167Mpap,强度满足要求二二键

4、键计计算算(已已知知条条件件)1T扭矩1650Nm2D轴径100mm3b键宽28mm4L键长70mm计计算算受受力力1剪切力=2*T/DbL16.8367Mpap60Mpap,强度满足要求三结结论论轴头采用焊缝联结和键联结均能满足要求,但根据计算数据,通过比较,焊缝联结更为可靠.序序号号代代号号定定义义公公式式/ /出出处处结结果果单单位位一一已已知知1n1链轮1转速213r/min2n2链轮2转速213r/min3i传动比i=n1/n214z1链轮1齿数255z2链轮2齿数z2=i*z1256P传递功率3Kw7KA共况系数机械表13-2-31.48Pd设计功率Pd=KA*P4.2Kw9Kz链

5、轮齿数系数机械表13-2-41.5110Kp排数系数机械表13-2-51二二计计算算11Po单排链功率Po=Pd/（Kz*Kp）2.781456954Kw12p链条节距机械图13-2-219.05mm13dkmax链轮轴孔最大许用直径机械表13-2-688mm因不满足结构需要，增大节距和齿数，p=25.4，Z1=z2=29，dkmax=120mm14z1链轮1齿数2515z2链轮2齿数z2=i*z12516p链条节距机械图13-2-225.4mm17dkdkdkmax=1209018a0初定中心距a0min=0.2z1（i+1）p254mm有张紧装置，a0max 80p2032mm19选a01

6、100mm20a0p以节距计的初定中心距a0p=a0/p43.30708661mm21k机械表13-2-7022Lp链条节数Lp=（z1+z2）/2+2a0p+k/a0p111.6141732节2311024L链条长度L=Lp*p/10002.794m25ka机械表13-2-80.2526ac计算中心距ac=p（2Lp-z1-z2）*ka1079.5mm27a0.002*ac2.15928a实际中心距a=ac-a1077.341mm29100030v链条速度v=z1n1p/60*10000.010583333m/s31Ft有效圆周力Ft=1000P/v396850.3937N序序号号代代号号定

7、定义义公公式式/出出处处结结果果单单位位一一已已知知1da包容件外径295mm2df结合直径100mm3di被包容件内径0mm4lf结合长度50mm5摩擦因数机械手册表5-4-4(钢-钢)0.146Ea包容件弹性模量200000MPa7Ei被包容件弹性模量200000MPa8a包容件泊松比0.39i被包容件泊松比0.310sa包容件屈服强度295MPa11si被包容件屈服强度275MPa12N功率11Kw13k过载电机过载系数2.514n转速159.16r/min二二计计算算1T传递扭矩T=9550k过载N/n1650.069113Nm2Pfmin传递载荷所需最小压强Pfmin=2T/df2l

8、f15.00666604MPa3qa包容件直径比qa=df/da0.3389830514qi被包容件直径比qi=di/df05Ca系数机械手册表5-4-51.5796Ci系数机械手册表5-4-50.77eamin传递载荷所需的最小变化量(包容件)eamin=Pfmin*df*Ca/Ea0.011847763mm8eimin传递载荷所需的最小变化量(被包容件)eimin=Pfmin*df*Ci/Ei0.005252333mm9emin传递载荷所需的最小有效过盈量emin=eamin+eimin0.017100096mm12min考虑压平后的最小过盈量min=emin0.017100096mm13

9、a机械手册图5-4-80.5214c机械手册图5-4-80.515Pfamax不产生塑性变形所允许的最大压强包容件:Pfamax=a*sa153.4MPa16Pfimax不产生塑性变形所允许的最大压强被包容件:Pfimax=c*si137.5MPa17Pfmax被联结件:取Pfamax和Pfimax较小的值137.5MPa18Ft不产生塑性变形所允许的最大传递力Ft=Pfmaxdflf302378.2929N19eamax不产生塑性变形允许的最大直径变化量(包容件)eamax=PfmaxdfCa/Ea0.10855625mm20eimax不产生塑性变形允许的最大直径变化量(被包容件)eimax=PfmaxdfCi/Ei0.048125mm21emax被联结件不产生塑性变形允许的最大有效过盈量emax=eamax+eimax0.15668125mm22min选择配合的要求minemin23max选择配合的要求maxemax24b初选基本过盈量b=(emin+emin)/20.086890673mm25初选基本偏差代号机械手册图5-4-7t26确定公差等级孔:IT7,轴:IT627要求较多的联结强度储备(emin+emin)/2bemax28选用基本偏差代号: