【正文】 hL =10000h P = hL =23042246h 確定使用圓錐滾子軸承 30306 rF = aF =0 ε =3 n=C=35000N 0C =23200N pf = P= hL = 確定使用深溝球軸承 6210 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 九、鍵連接的選擇與校核計(jì)算 1．輸入軸與聯(lián)軸器的鍵連接 1) 由軸 II 的設(shè)計(jì)知初步選用鍵 C10 8 72， IIT =? 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 。查圖表（ P表 153）取 0IVA =112，于是得 minIVd ? 112mm= 。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為 ca AT KT? 查圖表（ P173 表 112），取 AK =，則 caIIT = ? = Nm? 根據(jù) caIIT = Nm? 及電動(dòng)機(jī)軸徑 D=38mm，查標(biāo)準(zhǔn)GB432384，選用 TL6 型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 d . 初選小齒輪齒數(shù) 1Z =24，則大齒輪齒數(shù) 2Z = 24=92 1u = e .初選螺旋角β =14? f .選取齒寬系數(shù) d? ： d? = 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由公式 ? ?3 12112 uuKTZZZZddHHE ?????????? ?? ??計(jì)算 a. 分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T = IIT /2 =? 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. 由公式 014C O SC O SZ ?? ?? = e. 由許用接觸應(yīng)力 ? ?NHHH ZS ?? limlim??, 查表取1,5 5 0,7 0 0 l i ml i m2l i m1 ??? LHH S?? ， 查表取 , 21 ?? NN ZZ 8 級(jí)精度（ GB1009588） 小齒輪： 40Cr（調(diào)質(zhì)） 280 HBS 大齒輪： 45 鋼（調(diào)質(zhì)） 240HBS 1Z =24 2Z = 92 ?u β =14? d? = 1u 1T =? HZ = EZ = ??Z ? ?1H? =735MPa? ?2H? =605MPa 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 得 ? ?1H?=735MPa， ? ?2H?=605MPa，則 ? ?H? =605MPa f. 由式 N=60nj hL 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1160 hN n jL? =60 960 1 10000= 810 ? = 810 /= 810 K AK 使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 63，取AK = VK 動(dòng)載系數(shù)，由推薦值 , 取VK = ?K 齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值 ，取?K = ?K 齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值 ，取?K = 得 ?K AK VK ?K ?K = ?Z 由推薦值 ，取 ?Z = 2） 計(jì)算 a. 按計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1td ? ?H? =605 MPa ?N 810 ?2N 810 AK = VK = ?K = ?K = ?K ?Z = 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 23 31 )605 ( )(1018. 922. 082 ????? ??????td = mm b. 計(jì)算法面模數(shù) nm = 1td cosβ / 1Z = 014cos /24= ,取標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm a a= nm （ Z1+Z2)/2cosβ =2(24+92) / 014cos = 圓整 a=120mm β =arccos[ nm （ Z1+Z2)/2a]=arccos[2（ 24+92)/2] = 1d 1d =mZ1/ =2 24/ = f..計(jì)算圓周速度 1V 1 1 1 / 60 1000tV d n??? = 960/（ 60 1000） m/s = g. 計(jì)算齒寬 b b=d? 1td = = 圓整 大齒齒寬 2b 2b =b=39mm 小齒齒寬 1b 1b =44mm 3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 按式 ? ?FSaFanF YYYYb d mKT ?? ?? ?????? 12校核計(jì)算 1） 確定計(jì)算系數(shù) m=2mm = a=120mm β = 1d = 1V = 2b =39mm 1b =44mm AK = vK = 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 a. 計(jì)算載荷系數(shù) 由式 A V F FK K K K K??? 得 1K = ==K b. 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ??? ?? o s/24c o s/ 3311 ZZ V ??? ?? o s/92c o s/ 3322 ZZ V c. 查取齒形系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)表（ P81 表 65） 1FY? = ， 2FY? = d. 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)表（ P81 表 65） 1SY? = ， 2SY? = e. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) limFS =， 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) NY 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖 68，取 121 ?? NN YY ,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) XY 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖 69 取 XY =1。 (5)軸 的設(shè)計(jì)。 學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)繪制裝配工作圖 1 張 (A0 或 A1 圖紙 )， 組件或零件工作圖 2— 3 張，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 1 份。 查圖表（ P81 表 65）得 3FY? = , 4FY? = d. 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 該傳動(dòng)方案沒(méi)有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。取 67d? = ， 67l? =（ S=2mm） 78l? = ，56l? =8mm 6）根據(jù)軸 II，軸 III 的設(shè)計(jì)，取滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁之間的距離 3S =8mm，則 45l? =14++20+10+= 7)根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離 1L =60mm，及 3S =8mm， B=20mm，取軸承蓋的總寬度為 45mm，軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離 為 S?蓋 聯(lián) =20mm則 2 3 11 12ll??? =65mm (3）軸上零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù)131221 ?? ?dd =40mm, 1 2 12 13ll??? =84mm 查圖表（ P 表 111）得 12 和 1213段： b h L=12mm 8mm 78mm 78 段： b h L=18mm 11mm 68mm 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為 m6 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 查圖表（ P 表 1512），取軸端倒角尺寸為 45? ,軸上圓角 R2. （四） ．軸的校核 1 求高速軸的校核 3 4 10 11ll??? =28mm 5 6 7 8dd??? =60mm 89d? =63mm 89l?? 10mm 67d? = 67l? = 78l? = 56l? =8mm 45l? =910l? = 2 3 11 12ll??? =65mm 鍵 b h L=12mm 8mm 78mm b h L=18mm11mm 68mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 1.） 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，深溝球軸承6008， a=, 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見(jiàn)下圖）可以看出 Ft 作用處 是危險(xiǎn)截面， L=248mm，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 12NH NHFF? = 12NV NVFF? = 彎矩 HM =? 1VM =? 2VM =? 總彎矩 M 1M =? 2M =? 扭矩 T T=11352Nmm? 計(jì) 算 及 說(shuō) 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(duì)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(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力，取α =1，軸的計(jì)算應(yīng)力 22 2211 3() 6 9 4 9 1 . 1 6 2 ( 1 1 1 3 5 2 )0 . 1 5 0ca MTW ?? ? ???? ? = 2/N mm 22 2222 3() 7 2 6 4 3 . 7 5 ( 1 1 1 3 5 2 )0 . 1 5 0ca MTW ?? ? ???? ? = 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。 鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度l =Lb=68mm18mm=50mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k== 11mm=。hL =10000h 故所選用軸承滿(mǎn)足壽命要求。2 之間采 用 minIIId =30mm 21?d = 87?d =30mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 軸肩定位，取 32?d = 76?d =35mm，齒輪 2， 39。先按式 30 PdAn? 初步估算軸的