【文章內容簡介】 中心距 ? ?34 ( 3 2 8 2 ) 2 . 5 1 4 7 . 5 22 c o s 2 c o s 1 5nz z ma m m?? ??? ? ?? 將中心距圓整為 148mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角。 ? ?34 ( 3 2 8 2 ) 2 . 5a r c c o s a r c c o s 1 5 4 0 0 82 2 1 4 8nz z ma? ? ?? ? ??? ? ?? 因 b 改變不多，故參 數(shù) ?? 、 K? 、 HZ 等不必修正。 3）計算大、小齒輪的分度圓直徑。 33 2 . 5 3 2 8 3 . 0 8c o s c o s 1 5 4 0 0 8nzmd m m? ?? ? ?? ?? 24 8 2 2 . 5 2 1 2 . 9 1c o s c o s 1 5 4 0 0 8nzmd m m? ?? ? ?? ?? 計算齒輪寬度。 3 1 7 0 .1 1 7 0 .1 1db d m m?? ? ? ? 圓整后取 3477 , 72b mm b mm?? 齒輪 4 三維圖 12 齒輪 4 齒輪 3 附表 齒輪 模數(shù) (m) 齒數(shù) 螺旋角 齒寬 （ mm） 1Z 23 155633? ?? 53 2Z 77 155633? ?? 48 3Z 32 154008? ?? 77 4Z 82 154008? ?? 72 第二章 軸與軸承的設計 與校核 軸 1 與 其支撐軸承 的設計 與校核 軸 1 的初步設計計算 1） 由第一章算得軸一的轉速 1 1500 / minnr? ，扭矩 1 N m??，軸與齒輪做成一個整體。 2）求作用在齒輪上的力 13 因已知大齒輪的分度圓直徑為 1 mm? ， 則： 3 311111112 4 0 .0 8 2 1 0 1 .7 4 2 1 04 6 .0 1ta n ta n 2 01 7 4 2 6 5 9 .4 01 5 5 6 3 31 5 5 6c o s c o sta n 1 7 4 2 ta n 4 9 73 .6 13tenr e Ta e TTFNdF F NFF???? ???????????? ? ? ?? ? ? ? 3）初步確定軸的最小直徑 安下式初步估計軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調質處理，根據(jù)參考文獻一表 153，取 0 112A? ，于是有 1 33m i n 1 016 . 2 9 5 61 1 2 1 81500pd A m mn? ? ? ? 輸入軸的最小直徑顯然安裝聯(lián)軸器處的直徑 12d? ，如圖 21所示，為了使選軸直徑 12d? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算扭矩 1Tca AKT? ，根據(jù)參考文獻一表 141，考慮到扭矩變化小，故取 ? ，則： 1T 1 .5 4 0 .0 8 6 0 .1 2c a AK T N m? ? ? ? 按照計算扭矩 Tca 應小于聯(lián)軸器的公稱扭矩的條件，查參考文獻二表 87知，選用 LX1，其公稱扭矩為 1 20d mm? ，故取 12 20d mm? ? ，半聯(lián)軸器長度 L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 1 38L mm? 。 軸的結構設計。 1）擬定軸上零件裝配方案。 選擇如參考文獻一圖 1522a 的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸端的直徑 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12軸段需要制軸肩，故取 23段的直 14 徑 23 27d mm? ? ，在 34 段須固定一個角接觸球軸承，需要做成階梯狀，則需要34 35d mm? ? ，固定軸承需要一個軸肩，那么 45 38d mm? ? 。 56 38d mm? ? 右端89 35d mm? ? ，過來第二個軸肩 78 39d mm? ? ，則 67 mm? ? 確定軸承 1 與軸各段長度。 1）初選軸承的型號為 7307C，則初定 3 4 8 9 21L L mm????， 67 53L mm? ? 。23 50L mm? ? ， 45 mm? ? ， 67 16L mm? ? 。 56 mm? ? 。 校核初選軸承是否符合要求。 1）現(xiàn)已知 1 ? ， 1 ? ， 1 1742teFN? 此軸承的基本動載荷 KN? ，基本靜載荷 0 KN? ， 2)求兩軸承受到的徑向載荷 12rrFF和 將軸系零件收到的空間力系分解到鉛垂面圖 22b，和水平面兩個平面力系22c，其中：圖 22c中的 teF 為通過另加轉矩而平移到指向軸線；圖 22a中的 aeF 亦因通過另加彎矩而平移到作用于軸線上。由力分析可知： 1112 1 1112 1 1211 22 1742 1742 re aerVr V re r Vr H ter H te r Hr r VFFFNF F F NF F NF F F NFF? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ???2 2 212 2 2 22 2 2 rHr r V r HFNF F F N? ? ?? ? ? ? ? 3）求兩軸承的機算軸向力 12aaFF和 對于 7 類軸承來說按參考文獻一表 137，軸承的派生軸承力 drF eF? ，其中， e 15 為參考文獻一表 135中的判斷系數(shù)，其值由0aFC 的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力 aF 未知，故先取 e=，因此可以估算 11220 .4 1 7 7 .7 00 .4 5 6 9 .7 6drF F NF F N?? 經(jīng)判斷，軸承 1為壓緊端。軸承 2為放松端，因此有： 按參考文獻一式 （ 1311）得 1 1 2 497 .61 569 .76 106 7a ae dF F F N? ? ? ? ? 2210205 6 9 .7 61 0 6 7 .3 7 0 .0 3 9 8268005 6 9 .7 6 0 .0 2 1 326800adaaF F NFCFC?????? 求相對軸向載荷對應的 e值與 Y 值 。相對軸向載荷為 由參考文獻一表 135 進行插值計算 101 0 6 7 . 3 7 0 . 0 3 9 826800aFC ??，在表中介于~ 之間，對應的 e值在 ~ 間。 插值法求得 1e 值 1 ( 0 . 4 3 0 . 4 0 ) ( 0 . 0 3 9 8 0 . 0 2 9 )0 . 4 0 0 . 4 1 10 . 0 5 8 0 . 0 2 9e ? ? ?? ? ?? 由參考文獻一表 135 進行插值計算 205 6 9 .7 6 0 .0 2 1 326800aFC ??，在表中介于~ 之間，對應的 e值在 ~ 間。 插值法求得 2e 值 2 ( 0 . 4 0 0 . 3 8 ) ( 0 . 0 2 1 3 0 . 0 1 5 )0 . 3 8 0 . 3 8 90 . 0 2 9 0 . 0 1 5e ? ? ?? ? ?? 求得 1 ? ， 2 ? 。再計算 1 1 12 2 212221020 1 444 .22 182 .57 9 142 554 .09497 .61 554 .09 105 2680026800drdra ae dadaaF e F NF e F NF F F NF F NFCFC? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ??????? 16 兩次計算 0aFC 值相差不大，因此確定 1 ? ， 2 ? ， 1 ? ，2 ? 。 4）求軸承的當量動載荷 12PP和 ，因為 11221 0 5 1 .7 2 .3 6 8 0 .4 1 14 4 4 .2 25 5 4 .0 9 0 .0 3 8 9 0 .3 8 91 4 2 4 .4 0ararFFFF? ? ?? ? ? 由參考文獻一表 135分別查表和插值計算求得 X與 Y 由參考文獻一表 135 進行插值計算 101 0 5 1 .7 0 .0 3 9 226800aFC ??，在表中介于~ 之間，而 111 0 5 1 .7 2 .3 6 8 0 .4 1 14 4 4 .2 2arFF ? ? ?，對應的 2X 值為 。 2Y 介于 ~ 插值法求得 1Y 值 1 ( 1 . 4 1 . 3 ) ( 0 . 0 5 8 0 . 0 3 9 2 )1 . 3 0 1 . 3 6 50 . 0 5 8 0 . 0 2 9Y ? ? ?? ? ?? 由參考文獻一表 135 進行插值計算， 205 5 4 .0 9 0 .0 2 0 726800aFC ??在表中介于~ 之間，而 225 5 4 . 0 9 0 . 0 3 8 9 0 . 3 8 91 4 2 4 . 4 0arFF ? ? ?，因此對應的 1X 值為 1， 1Y ,值為 0 軸承 1 2 X 1 Y 0 因軸承在運轉中有中等沖擊載荷，按參考文獻一表 136，取 ? 1 1 1 1 1( ) 1 .2 ( 0 .4 4 4 4 4 .2 2 1 .3 6 5 1 0 5 7 .1 ) 1 9 6 6 .0 8p r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 2 2( ) 1. 2 ( 1 14 24 .4 0 0 55 4. 09 ) 17 09 .2 8p r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? 5）驗證軸承壽命 因為 12PP? ，按軸承 1 受力的大小驗算 17 36611 0 1 0 3 4 2 0 0 5 8 4 8 3 . 3 5 4 8 0 0 0 1 0 3 0 0 1 66 0 6 0 1 5 0 0 1 9 6 6 . 0 8h CLhnP ??? ??? ? ? ? ? ? ? ??? ??? ???? 軸承校核合格。 因此可按按照圖 21布置安裝的零件 軸上的各種載荷 而判斷危險截面在 56 與 67段的交截面處，因此將危險處的力的值列在下表中。 按彎扭合成應力校核該軸強度 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)參考文獻一式 155 及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 22 2213() 6 2 1 2 0 . 3 3 ( 0 . 6 4 0 0 8 0 ) 1 3 . 0 40 . 1 3 9ca MT M P aW ?? ? ??? ? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，有參 考文獻一表 151 查得? ?1 60MPa?? ? 。因此 ? ?1ca???? ，故安全。 精確校核軸的疲勞強度 1）判斷危險截面 經(jīng)過前期的分析和計算判定最危險的截面在 56與 67 段的交截面處。 2）截面左側 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 12rHFN?? 12rVFN?? 彎矩 M 125 4 8 1 8 .4 25 4 8 1 8 .1 9HHM N m mM N m m?? 122 9 2 2 1 .1 51 7 9 0 0 .5 2VVM N m mM N m m?? 總彎矩 2212 M N mmM N mm? ? ?? ? ? 扭矩 T 40080T N mm? 18 抗彎截面系數(shù) 3 3 39 d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 .2 0 .2 3 5 1 1 8 6 3 .8TW d m m? ? ? ? 截面左側的彎矩 M 為 9 9 . 96 2 1 2 0 . 3 3 5 7 7 8 9 . 5 81 2 6 . 4M N m? ? ? 截面上的扭矩 40080T N mm? 截面上的彎曲應力 5 7 7 8 9 . 5 8 9 . 7 45 9 3 1 . 9b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉切應力 40080 3 .3 81 1 8 6 3 .8T TT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調質處理，由參考文獻一表 151 查得116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。 截面上的