【正文】 的計算簡圖 1)輸出軸轉矩 T=6974100Nmm 下圖中從左到右的長度尺寸 L1=71mm L2=338mm 2)求 作用在斜齒輪上的力 由上可得： ??? 34 tt FF 16778N ??? 34 rr FF 6264N ??? 34 aa FF 3557N 3)求垂直面內的支承反力和水平面內的支承反力 依據 力矩平衡 求得： RV1 =4698N RV2 =1565N RH1 =13865N RH2 =2912N 4)作垂直面內的彎矩圖和水平面內的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機構設計 36 圖 49 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數值都標在圖上 6)作轉矩圖 ?? T=6947100 T? = 7)求當量彎矩，作當量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ?? 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 37 圖 410 (4)校核軸的強度 1)校核軸的強度：軸的材料為 45鋼，調質處理，由 ]4[ 表（ 41）查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2, 直徑 d=110mm。 (1)初步估算軸伸直徑 按 ]4[ 式（ 42）初估軸最小直徑，查 ]4[ 表 42取 A=110 P= n2=147r/min 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 39 可得： dmin=A3 nP =1103 147/ = 取 d=100mm (2)軸的結構 圖 411 (3)軸的計算簡圖 1)輸出軸轉矩 T=6629180Nmm 下圖中從左到右的長度尺寸 L1=71mm L2= L3= 2)求作用在斜齒輪上的力 由上可得： ??? 45 tt FF 16778N ??? 45 rr FF 6264N ??? 45 aa FF 3557N 求作用在直齒輪上的力 ???? 766 /2 tt FdTF 2*6629180/230=57645N 766 tan rtr FFF ???? ?=57645*tan20=20981N 3)求垂直面內的支承反力和水平面內的支承反力 依據力矩平衡求得： RV1 =13805N RV2 =8624N RH1 =14252N RH2 =25205N 4)作垂直面內的彎矩圖和水平面內的彎矩圖 孫鷺：可互換截割機構設計 40 圖 412 5)求合成彎矩，作合成彎矩圖 M 合 = 22 VH MM ? ,其中各截面處的數值都標在圖上 6)作轉矩圖 ?? T= T? = 7)求當量彎矩，作當量彎矩圖 M?c = 22 )( TM ?? 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 41 圖 413 (4)校核軸的強度 1)校核軸的強度：軸的材料為 45鋼，調質處理，由 ]4[ 表（ 41）查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? 即 58～ 65N/mm2 ,取 ][? =60N/mm2, 直徑 d=120mm。 軸的計算應力為： ??c = WMc? = 610? /*1331000=?2 ][? 該軸安全 . (5)精確校核軸的疲勞強度： 1）判 斷危險截面：齒輪左端軸肩處應力 集中。 軸的計算應力為： ??c = WMc? = 610? /*2744000=?2 ][? 該軸安全 (5)精確校核軸的疲勞強度： 孫鷺：可互換截割機構設計 50 1） 判斷危險截面：齒輪左端軸肩處 應力 集中。 104 h （ 320） ? 軸Ⅱ上的軸承 選擇 此 軸的軸承也是既受一定徑向載荷，同時還承受軸向載荷，選用 圓錐 滾子軸承，初取d=70 ㎜ , 由 ]2[ 表 選用型號為 30214 ， 其主 要 參 數 有： d=70 ㎜ ,D=125㎜ ,T=,Cr=125KN,e=,Y=。 軸承的 校核 1) 計算軸承的受 力 水平支反力 : R 1H =9530N R 2H =23289N 垂直支反力 : R1v =2248N R2v =7379N 合成支反力 : R1= 2222 2 2 4 89 5 3 011 ??? VH RR=9791N R2= 2222 73792 3 2 8 922 ??? VH RR=24430N 2) 計算當量動載荷 : 軸承的派生軸向力 : S1=R1/2Y=9791/(2)＝ 3496N S2=R2/2Y=24430/(2)＝ 8725N 軸承所受的軸向載荷 由 S1=Fa+S1=2120+3496＜ S2， 由 ]4[ 式 (510)得 A1 =Ka +S2 =2120+8725=10845N A2 =S2 =8725N 軸承的當量動載荷 因 A1/R1=10845/9791=＞ e=, 查 ]4[ 表 512 得 ： X1=,Y1= 孫鷺：可互換截割機構設計 52 由式 （ 57） :P1r=X1R1+Y1A1=9791+179。 ? 減 速 箱 軸 Ⅵ 的設計 選擇軸的材料 :選取軸的材料為 45鋼，調質處理。 2）計算危險截面應力： 截面右側彎矩 M=5314588*（ ） /= 截面上的扭矩 T= 抗彎截面系數為 :W= =133100mm3 抗扭截面系數為 WT= =266200mm3 孫鷺：可互換截割機構設計 42 截面上的彎曲應力 ? b= M/W=扭轉剪應力 ? = T/WT=彎曲應力幅 : ? a=? b=彎曲平均應力 :? m=0 扭轉剪應力的應力幅與平均應力相等，即 ? a=? m=3）確定影響系數 : 軸的材料為 45鋼，調質處理，由 ]4[ 表（ 41）查得 ? B=600N/mm2, ? 1=275mm2, ? 1=140mm2 軸肩圓角處的有效應力集中系數 K? ,K? ， 根據 r/d=5/110= D/d=120/110= 由 ]4[ 表（ 45） 經插值后可得： K? =, K? = 尺寸系數 ????, ,根據軸截面為圓截面，查 ]4[ 圖（ 418）得 ? ? =, ?? = 表面質量系數，根據 B? =600N/mm2 和表面加工方法為精車，查 ]4[ 圖（ 419）得?? ?? ?? ，材料彎曲、扭轉的特性系數 ????, ，取 ??? , ?? ?? ? = 由上面結果可得： S* 2751 ??? ? maK ??? ? ???= S** 14 01 ???? ? maK ??? ? ???= S2222 * ???????? ?SS SSc = 由 ]4[ 表（ 44）的許用安全系數 [S]值，可知該軸安全 ? 減 速箱軸Ⅴ的設計 選擇軸的材料 :選取軸的材料為 45鋼，調質處理。 2） 計算危險截面應力： 截面右側彎矩 M=1039240*（ ） /71= 截面上的扭矩 T= 抗彎截面系數為 :W= =100000mm3 抗扭截面系數為 WT= =20xx00mm3 截面上的彎曲應力 ? b= M/W=孫鷺：可互換截割機構設計 38 扭轉剪應力 ? = T/WT=彎曲應力幅 : ? a=? b=彎曲平均應力 :? m=0 扭轉剪應力的應力幅與平均應力相等，即 ? a=? m=3） 確定影響系數 : 軸的材料為 45鋼，調質處理，由 ]4[ 表（ 41）查得 ? B=600N/mm2, ? 1=275mm2, ? 1=140mm2 軸肩圓角處的有效應力集中系數 K? ,K? ， 根據 r/d=5/100= D/d=110/100= 由 ]4[ 表（ 45）經插值后可得： K? =, K? = 尺寸系數 ????, ,根據軸截面為圓截面，查 ]4[ 圖（ 418）得 ? ? =, ?? = 表面質量系數，根據 B? =600N/mm2 和表面加工方法為精車，查 ]4[ 圖（ 419）得?? ?? ?? ，材料彎曲、扭轉的特性系數 ????, ，取 ??? , ?? ?? ? = 由上面結果可得： S* 2751 ??? ? maK ??? ? ???= S** 14 01 ???? ? maK ??? ? ???= S2222 * ???????? ?SS SSc = 由 ]4[ 表（ 44）的許用安全系數 [S]值，可知該軸安全 。 軸的計算應力為： ??c = WMc? = 610? /*5120xx=?2 ][? 該軸安全 (5)精確校核軸的疲勞強度： 1） 判斷危險截面： 錐 齒輪左端軸肩處 ，該處應力 集中最嚴重 。 由 ]4[ 教材表（ 41）查 2/650 mmNB ?? ，則 ?][? ～ B? ， 即 58～ 65N/mm2 ,取][? =60N/mm2。孫鷺：可互換截割機構設計 26 ??? abY ??? /c o s* . 則 ?6F? ********1/（ 138*5） = ?7F? 許用應力：XR re lTre lTNTF STFF YYYYS Y ??? m inlim][ ? 由 ]1[ 表 8330查 ?STY 2，圖 8318查 ?NTY 1，圖 8324查 ?XY 1，圖 8326查 ?relTY? 1,圖 8325 查 ?RrelTY ，表 8335 知 ?minFS ?limF? 350Mpa。 ?? npT *u= 則 ??????? 3 23 )()(476a 取 a=345mm 2）確定模數 nm 由 ]1[ 表 834取值 ??? am n ) ( （ ） *345= 取 ?nm 5 3）確定齒數 6z 7z ??? )1(26 um az n 2*345/[5*(2+1)]=46 ?? 67 uzz *46=92 4） 計算主要幾何尺寸 分度圓直徑 ?? 66 zmd n 5*46=230mm ?? 77 zmd n 5*92=460mm 齒頂圓直徑 ??? aa hdd 266 230+2*5=240mm ??? aa hdd 277 460+2*5=470mm 齒根圓 直徑 ?????? mchzhdd afb )22(2 **66 *5= ??? fb hdd 277 *5= 齒寬 ??? ab a? *345=138mm 齒寬系數 ??6dbd? 138/230= （ 3）校核齒面接觸強度（根據 ]1[ 表 8310 計算） 強度條件 ][ HH ?? ? 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 25 計算應力 ????? HHVAtEHBH KKKKuubdFZZZZZ 166 ?? ； BDHH zz67 ?? ? 式中： ?? 6/20xx dTFt 20xx*由 ]1[ 查表 8331 知 ?AK ，表 8332 知 ??HK ，表 8333 知 ??HK 1，表8330知 1?? DB ZZ ，圖 8311查 ?HZ ，表 8334 知 Mp aZ E ? ，圖 8312查 ??Z ，圖 8313 查 ??Z . ?VK . 則 76 HH ?? ? = 121 3 82 3 0 9 4 2 99 8 8 ???????????? = 許用應力 XWRVLNTHHH ZZZZZZS m inlim][ ?? ? 式中： 由 ]1[ 查圖 8317 知 ?NTZ ，圖 8319 知 ?LZ ，圖 8320知 ?VZ ，圖 8321 知 ?RZ ，圖 8323 知 ?XZ 1，圖 8322 知 ?WZ ，表 8335 知?minHS 。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 23 （ 4）校核齒根彎曲強度（由 ]1[ 表 8330進行計算） XR re lTre lTF NTSTFF YYYYYS ??? lim? （ 312） ????? FFVASaFantF KKKKYYYYbmF? （ 313） 式中：由 ]1[ 圖 8315（ a）查 ?3FaY ， ?4FaY ，圖 8316（ a）查 ?3SaY ，?4SaY ，圖 8314 查 ??Y ，表 8330 查 ??FK 1，表 8333 查 ??FK 。 ??? 374 r c c o sa r c c o s 444 abat dd? 176。 ?? npT *u=4 則 ： ??????? 3 23 ()14(476a 取 a=230mm 2）確定模數 nm 由 ]1[ 表 834取值 ??? am n ) ( （ ） *230= 取 ?nm 3 3）確定齒數 1z 2z 初取螺旋角 ? =13176。 分度圓齒厚 ???? 2