【正文】 7段 b h l??=10x8x28 滾動軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為 m6 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 45? ，各軸肩處的圓角半徑為 R2 （三）低速軸（軸 IV）的設(shè)計(jì) 已知 IVP = ， IVT =? ， IVn = 1．求作用在軸上的力 43ttFF? = 43rrFF? = 32?d = 76?d =35mm 6543 ?? ?dd =43mm 6543 ?? ?ll =10mm 54?l =80 32?l = 76?l =36mm 圓錐滾子軸承30306 ??21l 52mm 54?l =80mm 鍵 b h l??=10x8x28 IVP = IVT =? IVn =43ttFF? = 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 2．初步確定軸的最小直徑 按 30 PdAn?初步確定軸的最小直徑。 21 /ca N mm? ? 22 /ca N mm? ? 軸校核安全 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 1） 軸的計(jì)算簡圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，圓錐滾子軸承30306， a=23mm, 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出 Ft 作用處 是危險(xiǎn)截面， L=225mm，將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表 其中彎矩合成公式 22HVM M M?? 當(dāng)量彎矩公式 22caM M T??? 計(jì)算應(yīng)力公式 caca MW? ? 表 4 危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 3. 3NH NHFF? = 34NV NVFF? = 彎矩 1HM =? 2HM =? 1VM =? 2VM =? 3VM =36450Nmm? 總彎矩 M 1M =? 2M =42078Nmm? 3M =? 扭矩 T T=? 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 2.） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表對危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力，取α =1，軸的計(jì)算應(yīng)力 22 2211 3() 4 0 9 7 4 . 9 2 ( 1 1 3 0 . 8 4 )0 . 1 6 5ca MTW ?? ? ???? ? = 2/N mm 22 2222 3() 4 2 0 7 8 ( 1 1 3 0 . 8 4 )0 . 1 6 5ca MTW ?? ? ???? ? = 2/N mm 22 2232 3() 1 8 7 7 7 1 . 5 ( 1 1 3 0 . 8 4 )0 . 1 6 5ca MTW ?? ? ???? ? 21 /ca N mm? ? 22 /ca N mm? ? 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 = 2/N mm 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（ P 表 151）得? ?1?? =60MPa，因此 ca? ＜ ? ?1?? ，故軸安全。hL =10000h 故所選用軸承滿足壽命要求。由式 32 10p Tkld? ??可得 32 10IIp Tkld? ??=2 310? / 50 60MPa = p?????=110MPa 可見連接的強(qiáng)度足夠，確定選用鍵 18 11 68 4．聯(lián)軸器與軸 IV 的鍵連接 1) 由軸 IV的設(shè)計(jì)知初步選用鍵 12 11 78， T = IVT =? 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（ P 表 62）查得許用應(yīng)力p?????=100120MPa ，取 p?????=110MPa 。由式 32 10p Tkld? ??可得 32 10IIp Tkld? ??=2 310? /4 68 32MPa = p?????=110MPa 可見 連接的強(qiáng)度足夠，確定選用鍵 C10 8 72． 齒輪 2（ 2’ ）與軸 III 的鍵連接 1) 由軸 III 的設(shè)計(jì)知初步選用鍵 10 8 28 ，T = /2IIIT =? 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵 、 軸 和 輪 轂 的 材 料 都 是 鋼 ， 由 課 本 查 得 許 用 應(yīng) 力p?????=100120MPa ，取 p?????=110MPa 。hL =10000h 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 1．輸入軸承的選擇與計(jì)算 由軸 II 的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承 6008，由于受力對稱，只需要計(jì)算一個，其受力rF = 221 21NH NHFF? = ? = N， aF =0，ε=3 ，轉(zhuǎn)速 n=960r/min 1）查滾動軸承樣本（ GB/T2761994）知深溝球軸承 6008 的基本額定動載荷 C=17000N，基本額定靜載荷 0C =11800N 2）求軸承當(dāng)量動載荷 P 因?yàn)?aF =0，徑向載荷系數(shù) X=1，軸向載荷系數(shù) Y=0，因工作情況平穩(wěn)，按課本（ P160 表 ），取 pf =，則 P= pf （ X rF +Y aF ） =（ 1 +0） N = 3）驗(yàn)算軸承壽命 3661 0 1 0 1 7 0 0 06 0 6 0 9 6 0 1 5 3 0 . 0 8h CL nP?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?h = 39。 根據(jù)式 ca AT KT? ，查圖表（ P173 表 112），取 AK = ，則 caIVT = ? =? 根據(jù) caIVT =? ，查標(biāo)準(zhǔn) GB501485 考慮到起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，選用 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器。該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為 minIIId =30mm 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件的裝配方案，如圖 （ 2）確定軸的各段直徑和長度 1）根據(jù) minIIId =30mm 取 21?d =30mm，軸承與齒輪 2， 39。經(jīng)分析比較，選用如圖所示的裝配方案 （ 1） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） 右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位， 12段比半聯(lián)軸器轂孔長短 1~4mm， 21?l =80mm。 ?Y = 將上面參數(shù)帶入公式 ? ?3 25 )(52 ?? ?FSaFadYm YYzKT? = 3 2 )( 26? ????m = 由于減速器外是開 式齒輪傳動，所以將模數(shù)加大 10%~20%，故3m ==,圓整取 3m =3mm. (3)計(jì)算齒輪相關(guān)幾何參數(shù) mmZmd 78263535 ???? mmZmd 2 1 3713636 ???? 5V 60000/555 ndV ?? = sm / 0 0 0 0/ ??? mmZZa )7126(32/)( 65 ?????? ?K 5?FY = 6?FY = 5?SY = 5?SY = ? ? 66 ?F SF YY ? ???Y = 3m =3mm. 5d =78mm 6d =213mm 5V = 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 d? ???? db d? 大齒輪寬 mmb 956 ? ，小齒輪寬 mmb 955 ? fd mmhdd ff ??????? mmhdd ff ??????? ad mmhdd aa 843278255 ?????? mmhdd aa 2 1 9322 1 3266 ?????? 七、 高速軸的設(shè)計(jì) 已知 IIP = ， IIn =960r/min ， IIT = Nm? ，1 /2IITT? =? 1. 求作用在齒輪上的力 111 2dTFt ? =2 310 /= ???? o s 20t a n11 93 . 3 1c o st a n11 ??? ntr FFN= N ?tan11 ta FF ? = tan ? N= 圓周力 1tF ，徑向力 1rF 及軸向力 1aF 的方向如圖所示 a= mmb 955 ? mmb 956 ? mmdf ?mmdf ? mmda 845 ? mmda 2196 ? NFt ?NFr ? NFa ? 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 1． 初步確定軸的最小直徑。 （ 3） 齒輪其他幾何尺寸計(jì)算 大 輪 分 度 圓 直 徑 2d 2d = ?cos/2zmn = ? = ?Y = ?Y = 1F? = 2/mmN 2F? =2/mmN 圓整后 mmd 501 ? 2d =190mm 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 根圓直徑 fd ??????? ff hdd mm 8 9 0222 ??????? ff hdd mm 頂圓直徑 ad mmhdd aa ?????? mmhdd aa 9 9 0222 ?????? 2. 低速級齒輪傳動設(shè)計(jì) （ 1）選擇材料、精度及參數(shù) a. 按圖 1所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動 b. 選用 8級精度（ GB1009585） c. 材料選擇 小齒輪： 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS 大齒輪： 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS d. 初選小齒輪齒數(shù) 3Z =25 ， 4 32Z Zi? =25 =70 e. 選取齒寬系數(shù) 2d? = （ 2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按下式試算 ? ?3232112 uuKTZZZddHHE ?????????? ?? ? 1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 a. 確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3 IIITT? =? b. 查圖表（ P79 圖 63）選取區(qū)域系數(shù) HZ = c. 查圖表（ p78 表 64）選取彈性影響系數(shù) EZ = 12MPa d. 由許用接觸應(yīng)力 ? ?NHHH ZS ?? limlim??, 查表取1,550,700 l i ml i m4l