【文章內(nèi)容簡介】 ?） 故 75d d mm????Ⅲ Ⅳ Ⅶ Ⅷ 。而 25l mm? ?Ⅶ Ⅷ 右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位 . 由 手 冊 上 查 得 N215E 型 軸 承 定 位 軸 肩 高 度0 .0 7 , 3 , 8 1h d h m m d ?? ? ?Ⅳ Ⅴ取 因 此mm, ③ 取安裝齒輪處的軸段 85d mm? ?Ⅵ Ⅶ 。齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位 .已知齒輪 轂 的寬度為 110mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪 ,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度 ,故取 106l mm? ?Ⅵ Ⅶ . 齒輪的右端采用軸肩定位 ,軸肩高 7mm,取99l mm? ?Ⅴ Ⅵ .軸環(huán)寬度 hb ? ,取 l?Ⅴ Ⅵ =15mm. ④ 軸承端蓋的總寬度為 20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定 ) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求 ,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 40l mm? ,故取 60l mm? ?Ⅱ Ⅲ ⑤ 取低速級齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 a1=16mm ,高速級齒輪距箱體內(nèi)壁距離a2=,兩圓柱齒輪間的距離 c=40mm .考慮到箱體的鑄造誤差 ,在確定滾動軸承位置時 ,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取 s=8mm ,已知滾動軸承寬度 B=25mm , 高速齒輪輪轂長 L=70mm ,則 1 4 2 5 8 1 6 4 5 3l B s a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅶ Ⅷ 2 1 2 7 .5 m ml L s c a l??? ? ? ? ? ?Ⅳ Ⅴ Ⅴ Ⅵ 至此 ,已初步確定了軸的各端直徑和長度 . 5. 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖 , 確定頂軸承的支點位置時 , 1 2 3125 m m 186 .5m m 91. 5m mA B B C C DL L L L L L? ? ? ? ? ?， ， 所以作為簡支梁的軸的支承跨距 23 186 .5 278L L L m m? ? ? ? ? 31239 1 . 57 3 4 1 . 7 7 2 4 1 6 . 4 5278N H tLF F NLL? ? ? ?? 22231 8 6 . 57 3 4 1 . 7 7 4 9 2 5 . 3 2278N H tLF F NLL? ? ? ?? 3123 8 7 9 .5 2rNV FLFNLL??? 21 267 9 879 .52 179 7N V r N VF F F N? ? ? ? ? 1 1 22 2 3450 667 .425393 021 .78H N HH N HM F L N mmM F L N mm? ? ? ?? ? ? ? 1 1 2 8 7 9 .5 2 1 8 6 .5 1 6 4 0 3 0 .4 8V N VM F L N m m? ? ? ? ? 2 2 3 179 164 022 .9V N VM F L N m m? ? ? ? ? 2 2 2 211 4 5 0 6 6 7 .9 2 5 1 6 4 0 3 0 .4 8 4 7 9 5 9 1 .0 5HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 2222 4 7 9 5 8 8 .4 6HVM M M N m m? ? ? ? T=T3= 6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度 根據(jù) ca? = W TM2321 )(?? = aMP 前已選軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查表 151 得 [ 1?? ]=60MPa ， ca? 〈 [ 1?? ] 此軸合理安全 7. 精確校核軸的疲勞強度 . （這里是設(shè)該軸需要精確校核疲勞強度，如不需要，則這一步工作可省略） ? . 判斷危險截面 截面 A,Ⅱ ,Ⅲ ,B只受扭矩作用。所以 A Ⅱ Ⅲ B 無需校核 .從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看 ,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴重 ,從受載來看 ,截面 C 上的應(yīng)力最大 .截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近 ,但是截面Ⅵ不受扭矩作用 ,同時軸徑也較大 ,故不必做強度校核 .截面 C 上雖然應(yīng)力最大 ,但是應(yīng)力集中不大 ,而且這里的直徑最大 ,故 C 截面也不必做強度校核 ,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核 .由第 3 章的附錄可知 ,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而 ,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗證即可 . ? . 截面Ⅶ左側(cè) 。 抗彎系數(shù) W= 3d = 375? = 抗扭系數(shù) Tw = 3d = 375? =84375 截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩 M 為 1 1 0 6 1 5 4 1 1 7 2 4 . 3 9 2106M M N m m?? ? ? ? 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 3T =165924 mN? 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? M 50 014 46 09 ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? =TWT3 = M 00 031 13 50 ? 軸的材料為 45 鋼。調(diào)質(zhì)處理。 由課本 355P 表 151 查得： aB MP640?? aMP2751 ??? aMPT 1551 ?? 因 ?dr ? ?dD ? 經(jīng)插入后得 ??? T? = 軸性系數(shù)為 ??q ?q = ?K? =1+ )1( ????q = K? =1+ ?q （ T? 1） = 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ???? SS SS ≥ S= 所以它是安全的 截面Ⅳ右側(cè) 抗彎系數(shù) W= 3d = 350? =12500 抗扭 系數(shù) Tw = 3d = 350? =25000 截面Ⅳ左側(cè)的彎矩 M為 M=133560 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 3T =295 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? =TWT3 = ? ?K? = ?????? ??K K? = ?????? ??K 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ???? SS SS ≥ S= 所以它是安全的 ①選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 一般 7級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵 . 根據(jù) d?Ⅰ Ⅱ =63mm，查課本表 61 取平鍵截面 bxh=18mmX11mm，長度取 90mm 根據(jù) d?Ⅵ Ⅶ =81mm，查課本表 61 取平鍵截面 bxh=22mmX14mm，長度取 90mm ②校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62得 [ p? ]=110MPa 工作長度 1 1 1 72l L b mm? ? ? 2 2 2 68l L b mm? ? ? ③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 1 1 2 20 .5 5 .5 , 0 .5 7K h K h? ? ? ? 由式（ 61）得： 31 1 1 12 10p TK l d? ???103 ＜ [ p? ] 32 2 2 22 10p TK l d? ???82 ＜ [ p? ] 兩者都合適 軸承的壽命校核 因為選用軸承為 N215E 型，只受徑向載荷 Fr，所以 P=Fr= 軸承使用時間 Lh= 2 8 3 6 5 2 1 1 6 8 0 h? ? ? ? 輸出軸轉(zhuǎn)速 n=所以 10 103 36660 6 0 1 4 . 8 2 1 1 6 8 02 6 7 2 . 1 9 5 3 9 2 . 6 21 0 1 0hnLCP ??? ? ? ? （ 10= 3 =3??對 于 球 軸 承 ， 對 于 滾 子 軸 承） 中間軸及其所帶軸承的設(shè)計 （ 1） 求輸出軸上的功率 P3 ，轉(zhuǎn)速 3n ，轉(zhuǎn)矩 3T P2 = 2n =． M （ 2） 求作用在齒輪上的力 1 1 12 2 2d = 1 0 8 m m = 1 1 5 m m = 0d = 3 2 8 . 0 3 m m = 6 5 m m = 1 4 . 5 4 5 ?B ? ?直 齒 輪 ， B ，斜 齒 輪 ， ， ①直齒輪上的力 F1t = 212 Nd ? F 1r = F1t ta n ta n 2 07 9 8 1 . 1 1 2 9 0 4 . 8 9c o s c o s 0ono N?? ? ? ?（直齒輪螺旋角等于 0） Fa1 = F1t tan? =0 ②斜齒輪上的力 F2t = 22 Nd ? F 2r = F 2t2ta n ta n 2 02 6 2 7 .6 9 9 8 8 .0 7c o s c o s 1 4 .5 4 5on o N?? ? ? ? （直齒輪螺旋角等于176。） Fa2 = F2t tan 2? = （ 3）初步確定軸的最小直徑 按課本 152 初步估算軸的最小直徑 ,選取軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,根據(jù)課本15 3?表 取 112?oA ，于是： 2 33m i n22 . 6 41 1 2 4 0 . 0 35 7 . 8 3o Pd A m mn? ? ? ? (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初選方案的結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① 根據(jù)箱體內(nèi)壁之間的距離是相同的，根據(jù)輸出軸所算推出箱體內(nèi)壁之間的軸段長為 a1=16mm,a2=, = 65m m ,B = 115 m mB 直斜 ,C=40mm， T=， a= 求的 l1=， l2=110mm， l3=40mm， l4=60mm， l5= ② 初步選擇滾動軸承 . 輸出軸的最小直徑顯然是安裝軸承處的直徑，因為要受軸向力的影響，所以需要選可以提供軸向力的軸承，初選軸承為圓錐滾子軸承，查手冊選擇 30209 型圓錐滾子軸承（ 45 , 85 , 20 .7 5 , 19 , 16 , 18 .6d m m D m m T m m B m m C m m a m m? ? ? ? ? ?） ③ 所以取 d1=d5=45mm， d2=55mm， d3=65mm， d4=55mm ④ 軸承端蓋的總寬度為 20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定 ) 至此 ,已初步確定了軸的各端直徑和長度 . （ 5） 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖 , 確定頂軸承的支點位置時 , 1 2 38 3 .6 5 m m 1 3 0 m m 6 7 .1 5 m mA B B C C DL L L L L L? ? ? ? ? ?， ， 所以作為簡支梁的軸的支承跨距 1 2 3 83. 65 130 67. 15 280 .8L L L L m m? ? ? ? ? ? ? 計算方法同直齒輪 1 ? 2 37 8. 25NHFN?? 1 ? 2 ?? 1 1 1 416 172 .97H N HM F L N m m? ? ? ? 2 2 3 253 N HM F L N m m? ? ? ? ? 1 1 1 150 841 .026V N VM F L N m m? ? ? 2 2 3 179 164 022 .9V N VM F L N m m? ? ? ? ? 221 1 1 4 4 2 6 6 5 .5 7HVM M M N m m? ? ? ? 222 2 2 1 6 5 9 7 7 .8 5HVM M M N m m? ? ? ? T=T2= 6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度 根據(jù) ca? = 2212()MTW?? = aMP 前已選軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查表 151 得 [ 1?? ]=60MPa ， ca? 〈 [ 1?? ] 此軸合理安全 其余校核方法同輸出軸的校核方法 輸入軸及其 所帶軸承的設(shè)計 （ 1） 求輸出軸上的功率 P3 ，轉(zhuǎn)速 3n ，轉(zhuǎn)矩 3T P1 = 1n =． M （ 2） 求作用在