【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 反力 水平面內(nèi)支反力 0AM ??? 1423HARN? ， 1793HBRN? 垂直面內(nèi)支反力 0AM ??? 323 3 3 2 2 3 21 2 3()22 431r a r aVAddF l F F l l FRNl l l? ? ? ? ? ?? ? ??? 323 1 2 3 2 1 21 2 3() 22 435r a r aVBddF l l F F l FRNl l l? ? ? ? ????? （ 3） 繪制軸的彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖 分別做出垂直面和水平面內(nèi)的彎矩圖（如圖 所示），并按22HVM M M??進(jìn)行彎矩合成，畫出轉(zhuǎn)矩圖（如圖 所示） （ 4） 計(jì)算并畫當(dāng)量彎矩 圖 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算，取 ?? ，則 52 .96 31 .78 31 78 0T N m N mm? ? ? ? ? 按 22()caM M T???計(jì)算，并畫當(dāng)量彎矩圖。 （ 5） 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖可知， mm? 1 44 ,l mm? 2 32 ,l mm? 3 63l mm? 1423HARN? 1793HBRN? 431VARN?? 435VBRN? ?? 31780T N mm? ? 15 A B2rF2aF2tF2aF2tF2rF3aF3tF3rF3rF3aF3tFVARHARVBRHBRVAMHMTCAM6212358528688772747670 N m m?76203 N m m?52960 N m m?87406 N m m?82925 N m m?57628 N m m?57405 N m m?HMTCAM47670 N m m?76203 N m m?52960 N m m?87406 N m m?82925 N m m?57628 N m m?57405 N m m? 16 計(jì)算與說明 主 要結(jié)果 aa? 截面彎矩最 bb? 截面處彎矩也較大，且截面積較小，屬于危險(xiǎn)截面。 aa? 截面處的當(dāng)量彎矩為 22( ) 8 7 4 0 6acaM M T N m m?? ? ? bb? 截面處的當(dāng)量彎矩為 57628bcaM N m m? 強(qiáng)度校核：考慮鍵槽的 影響，查（ 1）第 157 頁(yè)附表 68 計(jì)算可得： 330. 1 97 34aW d m m?? 3212 9 ( 10 , 5 )bW mm b mm t mm? ? ? 18740697348 .9 8 [ ] 6 0aa caca abM M P aWM P a M P a?? ???? ? ? 157628212927. 07 [ ] 60bb caca bbM M P aWM P a M P a?? ???? ? ? 故安全。 按安全 系數(shù)校核 （ 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面 aa? ， bb? 都有應(yīng)力集中點(diǎn)，且當(dāng)量彎矩較大，故確定為危險(xiǎn)截面。因 aa? 截面處應(yīng)力最大，故以校核。 （ 2）疲勞強(qiáng)度校核 a、 aa? 截面上的應(yīng)力： 彎曲應(yīng)力幅： 8 .3 6a M M P aW? ?? 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅： 2 1 .3 62a TT M P aW? ?? 彎曲平均應(yīng)力： 0m?? 扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力： 6ma M Pa???? b、材料的疲勞極限：根據(jù) 650 , 360bsM Pa M Pa????，查（ 1）第 131 87406acaM N mm? 57628bcaM N mm? 39734aW mm? 32129bW mm? 60aca MPa? ? 60bca MPa? ? MPa? ? MPa? ? 0m?? MPa? ? 0m?? MPa???? 650360bsMPaMPa?? ?? 17 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 ,?? ? ??? c、 aa? 截面應(yīng)力集中系數(shù)：查（ 1）第 153 頁(yè)附表 61 得 ,k? ? ? ? d、表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)：查（ 1）第 156 頁(yè)附表 6附表 64 得 ( 650 , )baM Pa R um??? ? ? ?? ? ?? ? e、分別考慮彎矩或扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)： 1 300 15 .5 31. 82 5 8. 360. 2 00. 84 0. 94a mS k? ? ?????????? ? ??? ? ?? 1 155 49 .21. 62 5 1. 360. 1 1. 360. 78 0. 94a mS k? ? ?????????? ? ??? ? ?? 2 2 2 21 5 . 5 3 4 9 . 2 1 4 . 8 1 [ ] 1 . 41 5 . 5 3 4 9 . 2ca SSSSSS?????? ? ? ? ??? 故安全。 ,?? ? ??? ,k? ? ? ? ?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 18 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 低速斜齒圓柱齒輪軸的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)件的作用力計(jì)算 由前面計(jì)算可知： 3 ,T N m? 84 , 3d m P k w?? 3 162 .75 / m in,nr? 12,??? 20n? ?? 圓周力： 342 2 1 9 5 .4 21240 .1 8 4t TFNd ?? ? ? 徑向力： 2 1 2 4 2 0 773c o s c o s 1 2tnr F tg tg?? ??? ? ?? 軸向力： 212 4 12 451 .5atF F tg tg N?? ? ? ? ? 選擇軸的材料與機(jī)械性能 由于無(wú)特殊要求，低速斜齒圓柱齒輪軸的材料和機(jī)械性能的選取與高速軸的選擇相同。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 初步計(jì)算軸的最小直徑 d3min,取 C=110（低速軸的轉(zhuǎn)矩較大） 33 33 m i n 3 3 . 3 31 1 0 3 0 . 11 6 2 . 7 5Pd C m mn? ? ? ? 按軸徑的優(yōu)先系列，考慮到軸端裝聯(lián)軸器需要鍵槽，將軸徑增加 4%~5%，故取軸的直徑為 35mm。 （ 2） 設(shè)計(jì)軸的其余各段的直徑和長(zhǎng)度 a、 軸的其余徑向尺寸的確定 軸上所支承的零件主要有大斜齒輪、軸端聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承。根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速、受力情況， 初選圓錐滾子軸承30208，其尺寸 d? D? B 為 40? 80? 18。根據(jù)軸的最小直徑 初 選 彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器3 5 6 0H L 3 / 5 0 1 4 1 9 8 53 8 6 0ZC G B TJB ? ?? 。因裝拆加工需要，相鄰軸段直徑之差應(yīng)取 1~3mm，用軸肩定位的相鄰軸徑的直徑一般相差 5~10mm。軸上裝軸承、聯(lián)軸器處的軸徑取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 b、 軸的軸向尺 寸的確定 軸的軸向尺寸分三段 L L L3 來考慮?？紤]到兩軸承間的距離要與中間軸的兩軸承間的距離相等，大斜齒輪的位置要與中間軸的小斜齒輪正確嚙合，外伸軸要足夠 3 ,T N m? 43 kw?? 3 / min,nr? 12,??? 20n? ?? 2124tFN? 773rFN? ? 3min mm? 19 4rF4aF4tFVARHARHBRVBRVMHMcaMT5 0 4 7 8 N m m?1 8 7 0 6 N m m?6 1 2 1 8 N m m?1 9 5 4 0 0 N m m?1 1 7 2 0 0 N m m?1 4 1 5 3 3 N m m?1 3 3 5 4 2 N m m?4aF4rF4tF 20 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 外伸軸要足夠長(zhǎng)至聯(lián)軸器且與軸承互不干涉，故取 L1=， L2=， L3=100mm 按彎矩合成校核 （ 1） 畫軸的受力圖（如圖 所示） （ 2） 計(jì)算作用于軸上的支反力 水平面內(nèi)支反力 0AM ??? 684HARN? ， 1440HBRN? 垂直面內(nèi)支反力 0AM ??? 44 1 412184773 451 .522 dF l FRNll? ? ? ? ?? ? ??? 44 2 412184773 451 .522 dF l FRNll? ? ? ? ?? ? ??? （ 3） 計(jì)算軸的彎矩，并畫彎矩、轉(zhuǎn)矩圖（如圖 所示） （ 4） 計(jì)算并畫當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算，取 ?? ，則 117200T N m N m m? ? ? ? ? 按 22()caM M T???計(jì)算，并畫當(dāng)量彎矩圖。 （ 5） 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖可知， aa? 截面彎矩最大，且截面積較小，屬于危險(xiǎn)截面。其它 aa? 截面處的當(dāng)量彎矩為 141533acaM N m m? 強(qiáng)度校核：考慮鍵槽的影響，查（ 1）第 157 頁(yè)附表 68計(jì)算可得： L1= L2= L3=100mm 684HARN? 1440HBRN? 564VARN? 209VBRN? 117200T N mm? ? 141533acaM N mm? 21 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 38 7 7 7 ( 1 4 , 5 .5 )aW m m b m m t m m? ? ? 141533 1 6 . 1 38777aa caca aM M P aW? ? ? ? 而 1[ ] 60 ,baMP?? ? 1[ ] ,aca b???? 故安全。 按安全系數(shù)校核 （ 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面 aa? 處有應(yīng)力集中源（鍵槽、齒輪和軸的配合 ），且當(dāng)量彎矩最大，故確定為危險(xiǎn)截面。 （ 2）疲勞強(qiáng)度校核 a、 aa? 截面上的應(yīng)力： 彎曲應(yīng)力幅： 225 0 . 4 7 8 6 1 . 2 1 8 9 . 0 48 . 7 7 7a aM M P aW? ?? ? ? 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅： 195400 5 .1 52 2 1 8 9 6 5a TT M P aW? ? ? ?? 彎曲平均應(yīng)力： 0m?? 扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力： M Pa???? b、材料的疲勞極限：根據(jù) 650 , 360bsM Pa M Pa????， 查（ 1）第 131 頁(yè)表 61 得 ,?? ? ??? c、 aa? 截面應(yīng)力集中系數(shù)：查（ 1）第 153 頁(yè)附表 61 得