【文章內容簡介】 零件的位置和固定方式 要確定軸的結構形狀，必須先確定周上零件的裝拆順序和固定方式。參考圖，由于齒輪的軸徑較小所以要采用齒輪軸的形式。軸上制動器從軸的左端裝入，軸的左端尺寸為最小直徑，制動器的軸采用平鍵作軸向固定，采用軸套與右軸肩作周向固定。 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 14 定各軸段的直徑 如圖所示，軸段（ 1）的最小直徑 1 10d = ㎜，軸段上要安裝軸承，軸段（ 2）必須滿足軸承內徑的標準，故取軸段（ 2）的直徑 2 15d = ㎜。由參考文獻 [2]表 6—1選用 6002型深溝球滾子軸承，軸承與軸向采用過盈配合固定，軸向采用彈性擋圈固定。 各段軸的長度 齒輪輪轂寬度為 24㎜，為了保證齒輪能夠順利的加工所以要在齒輪的左端開個退刀槽長度為 5㎜，為了保證齒輪端面與箱體內壁不相碰，齒輪端面與箱體內壁間應有一定的距離，取該距離為 10 ㎜，為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮 軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內壁的距離為 5 ㎜，制動器的總長 L=100㎜（制動器安裝在軸（ 1）與（ 2）上）軸（ 1）的長度為 75㎜，軸（ 2）的長度取為 62 ㎜。 由于該軸所受的彎矩較小故不需要進行彎曲合成強度校核軸徑 軸Ⅱ的設計與計算 選擇軸的材料確定許用應力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對材料無特殊要求，故選用 45號鋼并調質處理。由表 650Bs = Mpa，在由表 地許用彎曲應力 [ 1bs ]=60Mpa 。 按扭轉強度估算軸的直徑 根據(jù)表 C=118～ 117。又由式（ ）得軸的最小直徑 33 0 . 1 9 2( 1 0 7 1 0 8 ) 8 . 4 9 . 33 9 7 . 1 4pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸上會有鍵槽存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取 179。 : ㎜。由參考文獻 [3]表 — 4取標準直徑 1 15d = ㎜。 設計軸的結構并繪制結構草圖（ a） 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 15 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結構形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。參考圖，齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左右端均用軸套固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側，其軸向用軸肩固定。 各軸段的直徑 如圖所示，左軸段安裝軸承，軸段必須滿足軸承的內徑標準，故取軸的直徑為 15㎜。由參考文獻 [2]表 6— 1選用 6202型深溝球滾子軸承，軸承與軸周向采用過盈配合固定，軸向采用彈性擋圈固定。 齒輪的輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內壁不相碰，齒輪端面間與箱體內壁間應留有一定的距離，該間距為 10 ㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內壁的距離為 5㎜，齒輪左右軸套的長度均為 12㎜，左軸承的左段伸出 14㎜，所以左軸段的長度取 80㎜，軸承支點距離 L=56㎜，鍵槽的長度比相應的輪轂寬度小約 5～ 10㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。該軸段最右端是齒輪軸，其齒寬為 25㎜。 按彎曲合成強度校核軸徑 畫出軸的受力圖，如圖（ b）所示： 圓周力為： 12 12 0 0 0 2 1 3 8 0 1 5 3 .318t TF d 180。= = =N 23 32 0 0 0 2 4 6 0 0 5 1 1 .118t TF d 180。= = =N 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 16 徑向力為： 022 20 153 . 3 0. 94 144rtF F t g= ? ?N 033 20 511 . 1 0. 94 186rtF F t g= ? ?N 作水平面內的彎矩圖（ C）支點的反應力為： 2 1 5 3 .3 7 6 .722tHA FF = = =N 23 7 6 . 7 5 1 1 . 1 5 8 7 . 82tH B tFFF= + = + =N Ⅰ — Ⅰ截面的彎矩為： 76. 7 28 2147. 6HIM =? N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面的彎矩為： 58 7. 8 14 82 29 .2HIM =? N㎜ 作垂直面內的彎矩圖（ e）支點反力為： 2 144 7222rVA FF = = =N 23 114V B r V A rF F F F= = N Ⅰ — Ⅰ截面左側彎矩為： 2 8 7 2 2 8 2 0 1 6VAVIMF= ? ?左 N㎜ Ⅰ — Ⅰ截面右側彎 矩為： 28 114 28 319 2HBVIMF= ? ? 右 N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為： 14 114 14 1596V I I V BMF= ? ? N㎜ 合成彎矩 22HVM M M=+ Ⅰ — Ⅰ截面： 2 2 2 27 8 4 2 1 4 7 . 6 2 1 5 5 . 5HII V IM M M= + = + =左 左N㎜ 2 2 2 23 1 9 2 2 1 4 7 . 6 3 8 4 7 . 2HII V IM M M= + = + =右 右 （ ）N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面 : 2 2 2 21 5 9 6 8 2 2 9 . 2 8 3 8 2 . 5I I V I I H IM M M= + = + =N㎜ 轉矩 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 0 . 2 48123 9 7 . 1 4PT n 創(chuàng)= = = N㎜ 求當量彎矩 取修正系數(shù)α為 Ⅰ — Ⅰ 截 面 ： 右 （ ） （ ）2 2 2 23 8 4 7 . 2 0 . 6 4 8 1 2 4 8 1 0eI IM M Ta= + = + ? N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面 : （ ） （ ）2 2 2 28 3 8 2 . 5 0 . 6 4 8 1 2 8 8 6 5 . 8eI I I IM M Ta= + = + ? 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 17 N㎜ 確定危險截面及校核強度 Ⅰ — Ⅰ截面：334 8 1 0 4 8 1 0 1 4 .30 .1 0 .1 1 5eIeI MWds = = = =180。 Mpa Ⅱ — Ⅱ截面 :338 8 6 5 . 8 8 8 6 5 . 8 2 6 . 30 . 1 0 . 1 1 5eI IeI I MWds = = = =180。 Mpa 查表 得 [ ]1 60bs = Mpa，滿足 [ ]1ebss163。 的條件，故設計的軸有足夠的強度，并有一定裕度。 修改軸的結構 因為所設計軸的強度裕度不大，此軸不必在做修改。 軸Ⅲ的設計與計算 選擇軸的材料確定許用應力 由已知條件知減速器的傳遞的功率屬與小功率，對材料無特殊要求，故選用 45號鋼并經(jīng)調質處理。由表 650Bs = Mpa，再由表 得許用彎曲應力 [ ]1 60bs = Mpa。 按扭轉強度估算軸的直徑 根據(jù)表 C=118～ 117。又由式（ ）得軸的最小直徑 ( ) 33 0 . 1 8 41 0 7 1 0 8 1 2 . 3 3 1 41 1 3 . 5pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸的最小直徑處會有鍵槽的存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取為13 179。 : ㎜ 。由參考文獻 [3]表 — 4 取標準直徑 1 15d = ㎜ 。 設計軸的結構并繪構結構草圖（ a） 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 18 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結構形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。參考圖，齒輪從軸的左端裝入，齒輪的左端用軸套與墊片定位，左端用彈性擋圈固定，這樣齒輪在軸上的位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸段②的最右是齒輪軸。軸兩端最小直徑（軸①）處安裝軸承，其軸向均用軸套固定，周向采用過盈配合固定。 確定各段軸的直徑 如土所示，軸段①上應安裝軸承，軸段①上必須滿足軸承內徑的標準，故取軸段①的直徑的直徑為 10㎜；用相同的方法確定軸段②的直徑為 17 ㎜；由參考文獻 [2]表 6— 1可查得軸段①上安裝軸承為 6000 型深溝球滾子軸承。 確定各軸段的長度 左端齒輪輪轂的寬度為 30㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內壁不相碰，齒輪端面間與箱體內壁間應留有一定的距離，該間距為 10 ㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 9 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面幾距箱體內壁的距離為 5㎜，取軸段②長度為 62㎜，軸段①長度為 20㎜。軸承支點距離為 L=141㎜；軸段①的鍵槽的長度比相應的輪轂寬度小約 5～ 10㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 。 按彎曲合成 強度校核軸徑 畫出軸的受力圖，如圖（ b）所示： 圓周力為： 243 32022 5 1 1 .1tt TFF d= = =N 356 52 0 0 0 2 1 5 8 0 0 8 7 7 . 836tt TFF d 180。= = = =N 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 19 徑向力為： 02 4 3 200 511 . 1 0. 94 480 . 4r r rF F F t g= = = ?N 05 6 6 200 877 . 8 0. 94 825 . 1r r tF F F t g= = = ?N 作水平面的彎矩圖（ c） 由平衡條件可得 AB軸的平衡方程式為： 0ZF =229。 45 0t r H A H BF F F F + + = 0XF =229。 45 0t r V A V BF F F F+ + + = () 0ZFM =229。 4528 108 141 0t t B XF F R ? ? ? () 0XFM =229。 4528 108 141 0r r B ZF F R ? ? ? 上式得 水平面內支點的反力為： =HAF N =HBF N Ⅰ — Ⅰ截面的彎矩為： 22 3. 8 28 62 66 .4HIM =? N.㎜ Ⅱ — Ⅱ截面的彎矩為： 281. 7 10 2817H IIM =?N.㎜ Ⅲ — Ⅲ截面的彎矩為： 223. 8 16. 5 3692. 7H I I IM =? N.㎜ 作垂直面內的彎矩圖（ d），支點反力為： 615VAF = N 774VBF = N Ⅰ — Ⅰ截面左側彎矩為： 28 615 28 172 20VAVIMF= ? ?左 N.㎜ Ⅰ — Ⅰ截面右側彎矩為： 1 1 3 7 7 4 1 1 3 8 7 4 6 2HBVIMF = ? ? 右 N.㎜ Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為： 10 774 10 7740V I I V BMF= ? ? N.㎜ Ⅲ — Ⅲ截面的彎矩為： 61 5 16 .5 10 14 7. 5V I I IM =? N.㎜ 合成彎矩 22HVM M M=+ Ⅰ — Ⅰ截面： 2 2 2 21 7 2 2 0 2 6 6 . 4 1 8 3 2 4 . 7HII V IM M M= + = + =左 左N.㎜ 2 2 2 28 7 4 2 6 6 2 6 6 . 4 8 7 6 8 6HII V IM M M= + = + =右 右 （ ）N.㎜ 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 20 Ⅱ — Ⅱ截面： 2 2 2 27 7 4 0 2 8 1 7 8 2 3 6 . 7I I V I I H IM M M= + = + =（ ）N.㎜ Ⅲ — Ⅲ截面： 2 2 2 21 0 1 4 7 . 5 3 6 9 2 . 7 1 0 7 9 8 . 5I I I V I I I H IM M M= + = + =N.㎜ 轉矩 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 0 . 1 9 2 154821 1 3 . 5PT n 創(chuàng)= = =N.㎜ 求當量彎矩 取修正系數(shù)α為 Ⅰ — Ⅰ截面： 右 （ ） （ ）2 2 2 23 8 4 7 . 2 0 . 6 4 8 1 2 4 8 1 0eI IM M Ta= + = + ? N.㎜ Ⅱ — Ⅱ截面： （ ） （ ）2 2 2 28 2 3 6 . 7 0 . 8 1 5 4 8 2 1 4 8 7 4 . 4eI I I IM M Ta= + = + ?N.㎜ Ⅲ — Ⅲ截面： （ ） （ ）2 2 2 21 0 7 9 8 . 5 0 . 8 1 5 4 8 2 1 6 4 3 2eI I I I I IM M Ta= + = + ?N.㎜ 確定危險截面及校核強度 Ⅰ — Ⅰ截面：3338 8 5 5 6 8 8 5 5 6 570 .1 0 .1 2 5eIeI MWds = = = =180。 Mpa Ⅱ — Ⅱ截面