【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取軸蓋的外端面與帶輪間的距離mml 20? ，故取 mml 6032 ?? 。 ⅳ取輪齒距箱體內(nèi)壁之距離 mma 17? ，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，取 mms 8? ，已知軸承寬度 mmB 18? ，則 mmlasBll 331017818764387 ?????????? ??? ⅴ箱體內(nèi)部寬度 mmL 247? ，考慮到箱體的鑄造誤差，軸肩距箱體內(nèi)壁一段距離，取 mml 7? ，則 mml 1467816724754 ?????? ， mml 2843 ?? 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 3）軸的初步設(shè)計如 下 圖： 15 4）軸的彎扭合成強度計算 ： 根據(jù) 軸直徑 mmd 40? ，查《機械零件手冊》，選用 角接觸 球軸承的型號為c7208 ，主要參數(shù)如下： mmD 80? ， mmB 18? ，（軸承的校核將在后面進行）。 ①求作用在齒輪上的力，軸上的彎距、扭距，并作圖 ⅰ齒輪上的作用力： 圓周力 NdTF t 20 761058 3111 ????? ? 徑向力 NFF tr 75620tan2 0 7 6tan11 ???? ?? ⅱ將計算出的彎矩和扭矩列于下表： 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NF NHNH 494158221 ?? NF NFNVNV 18057621 ?? 彎矩 M mmNM H ?? 98084)( m a x mmNM V ?? 35712)( m a x 總彎矩 M mmNMMM VH ?????? 1 0 4 3 8 33 5 7 1 29 8 0 8 4 2222 扭矩 T mmNT ?? 60200 16 ⅲ根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸上的彎矩圖和扭矩圖。 ②按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度： 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)式（ 155）和上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取 ?? ,軸的計算應(yīng)力： Mp aW TMca )60 ()10 438 3()( 3 2222 ?? ????? ?? M當量 2 M當量 1 FNH2 (b) T M B Ft FNV2 FNV1 Fr MH L1 FNV1 FNH1 Fr Ft L3 L2 FNV2 FNH2 A C ω D FNH1 T MV MH: MV: T: (a) (c) (d) M: (e) (f) M當量: 17 已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 Mpa60][ 1 ??? ，因此][ 1?? ??ca ,故安全。 ◆第二根軸的設(shè)計及其校核 已知 條件 ： 軸 上 的 功 率 kWP ? ， 轉(zhuǎn) 速 m in/ rn ? ，轉(zhuǎn)矩mNT / ? 1）初步計算直徑： 軸的材料選用常用的 45鋼，當軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑 d ，計算公式為： 3 nPAd? 2軸為非外伸軸，應(yīng)取較大的 A 值；查表 153， 1202 ?A 。 則 mmnPAd 33 2222 ????，取為 mmd 452 ? 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： ①擬定軸上零件的裝配方案： 裝配方案是：裝配方案：左端依次安裝端蓋，滾動軸承，小 齒輪，右端依次安裝 滾動軸承、大 齒輪 。 ②根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度： ⅰ初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù) mmd 4521 ?? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取角接觸球軸承 C7309 ，其尺寸為 mmBDd 2510045 ????? ，故 mmdd 457621 ?? ?? 。 ⅱ取安裝齒輪處的軸段直徑 mmdd 5254 ??? ，齒輪寬度 mml 73? ，則mml 7154 ?? 齒輪的右端采用軸肩定位。軸肩高度 dh ? ，故取 mmh 4? ，則軸環(huán)處的直徑 mmd 6043 ?? 。取兩個齒輪間間距 mms 15? ，則 mml 1543 ?? ⅲ已知 齒輪 長度 mml 124? ，則 mml 12032 ?? ,且 mmd 5232 ?? 。 軸的材料選用常用的 45鋼 。 18 ⅳ取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 mma 18? ，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，取 mms 8? ，已知軸承寬度 mmB 25? ，則 mmasBl 53218825)7173(65 ??????????? mmasBl 5410218825)1 2 01 2 4(221 ????????????? ⅴ考慮到箱體的鑄造誤差，軸肩距箱體內(nèi)壁一段距離，取 mms 7? ，則箱體內(nèi)部寬度 mmL 24771012415)7173(7118 ????????? 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 3）軸的初步設(shè)計如 下 圖： 4）軸的彎扭合成強度計算 ： 根據(jù) 軸直徑 mmd 45? ，查《機械零件手冊》，選用 角接觸 球軸承的型號為c7309 ，主要參數(shù)如下： mmD 100? ， mmB 25? ，（軸承的校核將在后面進行）。 ① 求作用在齒輪上的力，軸上的彎距、扭距，并作圖 ⅰ齒輪上的作用力： 低速級小齒輪分度圓直徑： mmd 931 ? 高速級大齒輪分度圓直徑： mmd 2442 ? 圓周力 NdTF tB 1970244 22 ???? NdTF tC 516993 1 2 ???? 19 徑向力 NFF tBrB 71720tan1 9 7 0tan ???? ?? NFF tCrC 1 8 8 120t a n5 1 6 9t a n ???? ?? ⅱ將計算出的彎矩和扭矩列于下表： B處 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NF NHNH 597137321 ?? NF NFNVNV 21749921 ?? 彎矩 M mmNM H ?? 1 1 9 4 5 1)( m a x mmNM V ?? 43413)( m a x 總彎矩 M mmNMMM VH ?????? 1 2 7 0 9 54 3 4 1 31 1 9 4 5 1 2222 扭矩 T mmNT ?? 240350 C處 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NF NHNH 3719145021 ?? NF NF NVNV 135352821 ?? 彎矩 M mmNM H ?? 3 2 9 1 3 2)( m a x mmNM V ?? 1 1 9 7 4 1)( m a x 總彎矩 M mmNMMM VH ?????? 3 5 0 2 3 71 1 9 7 4 13 2 9 1 3 2 2222 扭矩 T mmNT ?? 240350 ⅲ根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸上的彎矩圖和扭矩圖。 20 ②按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度： 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)式（ 155）和上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取 ?? ,軸的計算應(yīng)力： MpaW TMc aB )()119451()( 3 2222 ?? ????? ?? MpaW TMc aC )()329132()( 3 2222 ?? ????? ?? T MC MB MVC MVB MHB MHC L1 Fr1 FNV2 FNV1 Ft2 Ft1 FNH2 FNH1 FNH2 FtB FtC ω ω B FNV1 FNH1 FNV2 A B D C FrC Fr2 L2 L3 (b) MH: (c) MV: (d) M: (e) T: (a) (f) M當量: M當量 1 M當量 2 21 已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 Mpa60][ 1 ??? ，因此][ 1?? ??ca ,故安全。 5）精確校核軸的疲勞強度： ①判斷危險截面 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 7和 5處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴重；從受載情況來看，截面 C上的應(yīng)力最大。截面 7和 5應(yīng)力集中的影響分別相同，但截面 5不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面 C上的應(yīng)力雖然較大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面 C也均不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過