【文章內(nèi)容簡介】 104 (5) 校核軸的強度 1) 按彎扭合成強度計算 由參考文獻 [1]式 ， ?e = √(MIIW )2+ 4(αTWT)2= √(13544727311)2+4 ( 10454621 )2 = 5 ≤ [?]。1b = 55Mpa 式中： MII—— IIII 截面處彎矩， MII = ?mm； T—— IIII 截面處轉(zhuǎn)矩， T = ?mm； W—— 抗彎剖面模量，由參考文獻 [1]表 得 W = = = 27311mm3； WT—— 抗扭截面模量，由參考文獻 [1]表 得 WT = = = 54621mm3； α—— 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)，對于不變的轉(zhuǎn)矩， α = ； [?]。1b—— 對稱循環(huán)的敘用彎曲應力，由參考文獻 [1]表 ， [?]。1b = 55MPa。 因此，校核通過。 2) 軸的安全系數(shù)校核計算 彎曲應力： ?b = MIIW = 13744727311 = ?a = ?b = ?m = 0 扭剪應力： τT = T1WT= 10454621 = τa = τm = τT2 = = 由參考文獻 [1]式 、 、 ， Sσ = ?。1Kσβεσ ?a + Ψσ?m= + 0= Sτ = τ。1Kτβετ τa +Ψττm= + = 200 S = Sσ ?Sτ√Sσ2 +Sτ2= 200√ +2021 = 19 ≥ [S] = ~ 式中： Sσ—— 只考慮彎矩時的安全系數(shù)； Sτ—— 只考慮轉(zhuǎn)矩時的安全系數(shù)； ?。 τ。1—— 材料對稱循環(huán)的彎曲疲勞極限和扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由參考文獻 [1]表 ， 45 號鋼調(diào)制處理， ?。1 = 300MPa， τ。1 = 155MPa； Kσ、 Kτ—— 彎曲時和扭轉(zhuǎn)時軸的有效應力集中系數(shù)，由參考文獻 [1]表 、表 ，Kσ = ， Kτ = ； εσ、 ετ—— 零件的絕對尺寸系數(shù)，由參考文獻 [1]表 ， εσ = ， ετ = ； β—— 表面質(zhì)量系數(shù)， β = β1β2β3，由參考文獻 [1]表 、表 ， β = ； Ψσ、 Ψτ—— 彎曲時和扭轉(zhuǎn)時軸的平均應力折算為應力幅的等效系數(shù)，由參考文獻 [1]P205，Ψσ = ， Ψτ = ； ?a、 ?m—— 彎曲應力的應力幅和平均應力， ?a = ， ?m = 0； τa、 τm—— 扭轉(zhuǎn)剪應力的應力幅和平均應力， τa = τm = ； [S]—— 許用疲勞強度安全系數(shù)，由參考文獻 [1]表 ， [S] = ~； 校核通過。 六、校核鍵連接的強度 由參考文獻 [1]式 ?p = 2T1kld ≤ [?]p 式中： ?p—— 工作面的擠壓應力， MPa； T1—— 傳遞的轉(zhuǎn)矩， N ?mm； d—— 軸的直徑， mm； l—— 鍵的工作長度， mm， A 型， l = L? b， L、 b為鍵的公稱長度和鍵寬； k—— 鍵與轂槽的接觸高度， mm， k = h/2； [?]p—— 許用擠壓應力， MPa，由參考文獻 [1]表 ，靜連接，材料為鋼，有輕微沖擊，[?]p = 100~120MPa。 對于軸段 1 和軸段 7 上的鍵 ?p = 2T1kld = 2 10472 (56? 8)30= ≤ [?]p = (100~120)MPa 校核通過。 七、校核軸承的壽命 由參考文獻 [2]查 30206 軸承得 C= 63000N， C0 = 74000N， Y= 。 計算軸承的軸向力 由參考文獻 [1]表 查得查得 30206 軸承內(nèi)部軸向力計算公式，則軸承 I、 II 的內(nèi)部軸向力分別為 FS1 = Fr12Y = 327(2 ) = 109N FS2 = Fr22Y = 1155(2 ) = 385N FS FS2的方向如圖 2 所示。 FS2與 Fa同向，則 FS1+ Fa = 109+ 3140= 3249N 顯然， FS2 + Fa FS1，因此軸有向右移動的趨勢，但由軸承的分析可知軸承 I 將使軸保持平衡，故兩軸承的軸向力分別為 Fa2 = FS1 +Fa = 3249N Fa1 = 109N 由于 Fa2 Fa1， FR1 FR2，故 只 需要校核 右右軸承 。 2) 計算當量動載荷 由參考文獻 [1]表 得 e = ，因 Fa2FR2 =32491155= ?? 由參考文獻 [1]表 得 X = ， Y= = 15176。= 當量動載荷 F2 = XFR2 + XFa2 = 1155+ 3249= 3) 校核軸承壽命 軸承在 100℃以下工作，由參考文獻 [1]表 得 fr = ；載荷平穩(wěn)，由參考文獻 [1]表 ，查得 fF = 取當量動載荷較大的軸承 II 計算壽命 L10h= 10660n(ftCfFF)ε = 10660960( 63000 )103 = 35443h 由參考文獻 [3]知，該系統(tǒng)為五年兩班工作制 Lh′ = 8 6 2 250= 24000h 顯然 L10h Lh′ ，故軸承壽命校核通過。 ㈠ 渦輪軸的校核 (1) 選擇軸的材料 因為傳遞功率不大，并對質(zhì)量及結(jié)構(gòu)無特殊要求，故選用常用材料 45 鋼，調(diào)制處理。 (2)初算軸徑 對于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強度初算軸徑，由參考文獻 [2]查表 得 C=106~118，考慮到蝸桿受到軸向力的作用，故取 C=118，則 dmin ≥ C√ Pnm3 = 118 √ 960 18?3 = 考慮鍵槽的影響，取 dmin ≥ ≈ (3)結(jié)構(gòu)設(shè)計 1) 聯(lián)軸器及軸段 1?？紤]到軸段 1 上安裝聯(lián)軸器，因此軸段 1 的設(shè)計應與聯(lián)軸器的設(shè)計同時進行。 為了補償聯(lián)軸器所連接的兩軸的安裝誤差，隔離震動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由參考文獻 [2]查表 取 K=，則計算轉(zhuǎn)矩 TC = KT= 103 18Nm = m 有參考文獻 [1]查表 得，選擇 金屬滑塊 聯(lián)軸器 4590 JB/ZQ 43841997， 相應的，取軸段 1 直徑 d1 = 45mm，軸段 1 的長度應比聯(lián)軸器軸孔長度略段，則軸段 1 的長度為 88mm， 2) 密封圈與軸段 2。在確定軸段 2 的直徑時，應考慮聯(lián)軸器的固定和密封圈的尺寸。 由參考文獻 [2]圖 計算得軸肩高度 h ≈ (~)d = (~)45 = ~ d2 = d6 = d1 + 2 h = 45+ 2 (~) = ~54mm 考慮到露天環(huán)境，采用唇形密封圈， 由參考文獻 [1]表 ， 唇形密封圈 的軸徑d = 52mm，所以 d2 = 52mm； 3