【文章內(nèi)容簡介】 系數(shù)為 ????V 按實際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑 mdt ?81Zx 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 式（）??321dZKTSYmFa????????? 確定式中的各計算參數(shù)查表的小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；MPaFE4201??大齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；382齒寬系數(shù) ；?d?取安全系數(shù) ；4S彎曲疲勞許用應(yīng)力為： ?????載荷系數(shù) K 取 ；查取齒形系數(shù)： ， ；?查取應(yīng)力校正系數(shù)：， ； 計算大小齒輪的 并加以比較??FSaY?；?Sa；???小齒輪的數(shù)值較大； 設(shè)計計算根據(jù)式（）： x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算；?? φβcos233 221dεβ ?????FSaYZYKTm?故齒輪模數(shù) ；5?；90。821 幾何尺寸計算 mZd1201?782a42?db1??取 ；m4。5021四. 軸的設(shè)計計算 蝸輪軸的設(shè)計計算材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， MPaT45?? 按扭轉(zhuǎn)強度計算軸的最小直徑根據(jù)公式： 式（）mnpAdI ??式中： —軸的傳遞功率， ；pKW —軸的轉(zhuǎn)速， ；ni/r 取 ；120?A輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故選取聯(lián)軸器型號；聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩 ，查表，轉(zhuǎn)矩變化小，故 ；3TAca??AK則： mNK?925按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊，選用 TL9 型彈性聯(lián)軸caTx 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算器，公稱轉(zhuǎn)矩為 1000000 ；半聯(lián)軸器的孔徑 ；半聯(lián)軸器的長mN? md501?度 ；半聯(lián)軸器與軸配合的孔長 ；mL12?L841 確定軸的各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器，故 A 需要一軸肩，故 ；半聯(lián)軸器與軸配合，?DAB57?長，故 ；初步選擇軸承，因承受徑向力，較小的軸向力，故mL841?l801?可選用圓錐滾子軸承，因 ，故選用 30212 型圓錐滾子軸承；md572故 ， ，取 ；956??TDd603??l247?安裝蝸輪處 ，蝸輪定位軸環(huán)段直徑 ；軸承定位軸環(huán)段直4 d5徑 ；由于安裝聯(lián)軸器，故 ，由于安裝軸承和套筒，故86?l2；由于要小于蝸輪asl ??，安裝蝸輪軸 ；蝸輪定位軸環(huán) ，取m91, ml864??；抵緊軸承， ，取 ；見圖 ；l05 sa50?m06圖 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度蝸輪受水平力 NdTFt41302?蝸輪受垂直力 ；式中 ；tr 2an2?02??繪制彎矩扭矩圖 ：x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 圖 載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F NF20691?NF67121?彎矩 M mM??547. mMV??50.總彎矩 ?50.扭矩 T?328校核軸上最大彎矩和扭矩的截面（C 截面） ；扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，??根據(jù)公式： 式（）??WTMca22????式中： 由式 得： Pca54.此軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得 ； 故安全；??a01?????1???c 判斷危險截面從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度影響來看，截面 V 和 應(yīng)力最集中。從受載的情況?來看，截面 C 上的應(yīng)力最大。截面 V 的應(yīng)力集中的影響和 相近，但截面 V 不受扭矩作用，同時軸徑也比較大，故不必做強度校核。截面 C 上雖然應(yīng)力最大，x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算但應(yīng)力不集中而且這里軸比較大，故 C 截面也不必校核。故只需校核截面 左?右兩側(cè)即可。 精確校核截面 左側(cè)?抗彎截面系數(shù)： ?抗扭截面系數(shù)： 4T截面 左側(cè)彎矩： mNM??截面 左側(cè)扭矩：?N??280截面 左側(cè)彎曲應(yīng)力： Pab4.?截面 左側(cè)扭矩應(yīng)力： ?材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得： ； ；MaB640??Pa2751???MPa15???截面上軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ；因 ；查表取???, 0.,。31.,????由圖可得材料的敏感系數(shù)為： ,2.???q故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式為： ??211???K 6.???查表得：尺寸系數(shù) ；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ；???80??軸按磨削加工，查表得表面質(zhì)量系數(shù)為： 92.???軸表面未經(jīng)強化處理，即 ；1q?綜合系數(shù)為： ??????kK62.????碳鋼的特性系數(shù)： ；??????；取5?? 5?計算安全系數(shù) 值，則得： caS ??maKS???x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 ????maKS??? ???故可知其安全。 精確校核 截面右側(cè)?抗彎截面系數(shù)： ?抗扭截面系數(shù)： 59T截面 右彎矩： NM??.截面 右側(cè)扭矩：?N??280截面 右側(cè)彎曲應(yīng)力： MPaWb6.?截面 右扭矩應(yīng)力： ?過盈配合處 ，用插值法查表求出，并取 ；??K????于是得： ?? .??軸按磨削加工，邊面質(zhì)量系數(shù)為： ????故得綜合系數(shù)為： ??????kK所以軸在截面 的安全系數(shù)為：???maS??????aK?? ?SSSca???故該軸在截面 右側(cè)強度也是足夠的。?x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 蝸桿軸的強度設(shè)計計算 蝸桿的設(shè)計蝸桿的工作條件如下表：輸入功率 P1 轉(zhuǎn)速 n1 960r/min由資料 1370p 表 153 取 A0=120，由公式： ??nPAd 為蝸桿的最小直徑，由裝配關(guān)系可知，最小處的直徑為裝聯(lián)軸器的直徑。 查資料 1351p 表 141 得1TKAca? ?AK則 mNTca?605 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng) 小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，機械設(shè)計手冊（GB/T5014ca2022）,選用 TL6 型彈性聯(lián)軸器，軸孔長度為 。l84 確定蝸桿上的作用力　蝸桿受力情況如下表：切向力 121dTFat?1095N軸向力 21ta 4047N徑向力 ?tan1rF?1472N由上表可知，蝸桿受的軸向力較大，故與蝸桿配合的軸承選擇圓錐滾子軸承，由于此處軸徑為 ，選擇軸承型號為 30210， m50? 蝸桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 擬定設(shè)計方案，如 圖所示：x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算圖 根據(jù)定位要求確定個軸段軸徑和長度：為了滿足聯(lián)軸器要求，１段軸徑由聯(lián)軸器確定為 ，而用于聯(lián)軸器軸md401?向定位的軸肩高度為 7mm，故 2 段軸徑為 ，3 段是裝軸承段，根據(jù)載72荷去圓錐滾子軸承，型號為 30210，故 ，根據(jù)圓錐滾子軸承的53軸向定位要求，取 4 段軸徑為 。根據(jù)聯(lián)軸器的要求，取d64?，根據(jù)安裝聯(lián)軸器的方便，故 。由軸承確定ml801?l02。由蝸桿齒寬確定 ， m15配關(guān)系，即蝸桿旋齒部分處于減速器中間，取 。與聯(lián)軸器配合的l8364?鍵選擇類型為半圓鍵，標記為 8745 求蝸桿上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)簡圖作出軸的計算簡圖：圖 簡支梁支承跨度： L=273mm根據(jù)蝸桿所受載荷作出其受力圖和彎矩圖如下：x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算圖 支反力 F ?NH NFV2691?N03彎矩 M m?. mM?781V42總彎矩 ??82601N4扭矩 T m??35210 按彎扭合成應(yīng)力校核蝸桿的強度進行校核時，只需對危險截面進行校核， （即截面 C） ，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)和公式： ????1????????MPaWTca ??式 中 由于蝸桿的材料前面已選擇為 45 鋼，表面高頻淬火， 1[]60Pa??? 小齒輪軸的設(shè)計計算 選用軸的材料及許用應(yīng)力材料選用 45 鋼， ；??MPa40??x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 按軸的扭轉(zhuǎn)強度確定軸的最小直徑根據(jù)公式： 式（）???式中： —軸傳遞的功率，pKW —軸的轉(zhuǎn)速，nmi/r 取 120?A軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故選取聯(lián)軸器型號；聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩 ，查表，轉(zhuǎn)矩變化小，故 ；3TAca??AK則： mNK?7458按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊，選用 LU10 型 Y 型輪caT胎聯(lián)軸器，共稱轉(zhuǎn)矩為 800000 ；半聯(lián)軸器的孔徑 ；半聯(lián)軸器? md01的長度 ；半聯(lián)軸器與軸配合的孔長 ；mL12?L1? 確定軸的各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器，故 A 需要一軸肩，故 ；半聯(lián)軸器與軸配合，?DAB57長，故 ；初步選擇軸承，因承受徑向力，有很小的軸向力，mL12?mL10?故選用深溝球軸承，因 ，故選用 6012 型深夠球軸承；D572故 ， ，由于安裝軸承，故896??TDdd603?ml1873?；安裝蝸輪處 ，軸環(huán)處直徑 ；由于安裝聯(lián)軸器，86 d4故 ，由于安裝軸承和套筒，故 ；安裝蝸輪故 ；l2?l523 ml784?抵緊蝸輪故 ；由于抵緊軸承故 ；ml15 6見圖 ：圖 x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度蝸輪受水平力 NdTFt ?蝸輪受垂直力 ；式中 ；tr37an2?02??繪制彎矩扭矩圖 ： 圖垂 直 方 向水 平 方 向載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F NF56281?NF1821?彎矩 M mM?? mM??503.總彎矩 ?扭矩 T校核軸上最大彎矩和扭矩的截面（C 截面） ；扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，??根據(jù)公式： 式（）??Wca22????式中： ??此軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得 ； 故安全；??MPa401?????1???cx 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算五. 滾動軸承的選擇計算和校核 蝸桿軸承的選擇計算及校核選用軸承型號為 30308，查手冊得 ，?or108? 作用在軸上的載荷圖 軸所受軸向載荷： NFa407?軸所受徑向載荷： r2568兩軸承受到的徑向載荷 Vr4351?NF072Hrr1V691?rrr 72222??兩軸承所受的軸向力對于圓錐滾子軸承，派生力 ；YFrd查手冊得 ； ，?； ；NFd251d342?按公式： NFdac4251??02eCa?x 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算eCFa??故取 ；?x 計算軸承當量載荷因軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表查得 ，取 ；??pf ?pf計算當量載荷： ??NFYXfParp104811???75222 計算軸承壽命因為 ，所以按軸承 2 計算；12P?hCnLh407602????????由以上計算可知所選軸承符合要求。 蝸輪軸上軸承校核計算選用軸承型號 6012，查手冊得 ，?? 作用在軸承上的載荷軸承受徑向載荷： NFr2175?軸承受軸向載荷： 求相對軸承載荷對應(yīng)的 值和 值eY相對軸承載荷為： 015.?CFa軸承最小 ；故取 ；025.?CFa 2.,6.,2eXYx 學院機械設(shè)計課程設(shè)計（論文） 軸的設(shè)計計算 計算當量載荷 根據(jù)公式： ??NYFXfParp2469??? 計算壽命 所選軸承滿足壽命要求。hPCnLh30601??????????六. 鍵的聯(lián)接強度計算 電機軸上鍵的連接強度計