【文章內容簡介】 則z3=uz2=21=67。① 中心矩a===圓整中心矩 a=135mm② 按圓整中心矩修正螺旋角β=arccos= arccos=176。因β值改變不多，故參數、zH等不必修正。③ 計算大、小齒輪的分度圓直徑d2===d3===④ 計算齒輪寬度b==1=圓整后取 B2=70mm，B3=65mm第六章 軸的設計 軸的設計計算 高速軸的設計 參照機械設計書P378例題進行設計計算求輸出軸上的功率、轉速和轉矩由前面的計算可得下面已知數據（表61）：功率轉速轉矩斜齒輪參數節(jié)圓直徑P2=n1=960r/minT1=5312N?mm齒輪螺旋角D2=P3=n2=300r/minT2=16171N?mm法相壓力角D3=作用在齒輪上的力齒輪所受的轉矩為 =53122圓周力： 徑向力： 橫向力： =初步確定軸的最小直徑 先按式（152）初步估算軸的最小直徑。根據工作條件選軸的材料45號鋼，調質處理，由表153查得A0=110，由公式可得 2軸最小值徑為安裝聯(lián)軸器處dⅠⅡ。同時選取聯(lián)軸器： 轉矩：Tca=KAT2 由表141取KA=Tca= =Tca公稱轉矩，查機械零件設計手冊P506選取LT3型彈性套柱銷聯(lián)軸器，公稱轉矩：315000Nmm，半聯(lián)軸器孔徑d1=22mm,則dⅠⅡ=22mm。半聯(lián)軸器長度L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=38mm。軸的結構設計 軸上零件的定位，固定和裝配 單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡，配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。 軸的結構與裝配1) 根據軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度1　 ⅠⅡ段：聯(lián)軸器安裝處 由前面查得的數據知：dⅠⅡ=22mm,左端用軸端擋圈固定位；按軸端直徑取擋圈直徑D=13mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=38mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端面上，故ⅠⅡ段長度應該比L1略短，取LⅠⅡ=35mm。2　 IIⅢ段：端蓋裝配處 ⅠⅡ段右端需要一段軸肩，故取dIIⅢ=30mm由于端蓋總寬度為20mm，取端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間距為L=30mm，則LIIⅢ=50mm3　 IIIⅣ段：左端軸承安裝處 軸承同時承受徑向力和軸向力，選用角接觸軸承，根據dIIⅢ=30mm，初步選取7007C標準精度級的角接觸軸承，從機械零件設計手冊P400查得。尺寸為dDa=。所以選擇dIIIⅣ=35mm；取齒輪距箱體內壁間距離為8mm，滾動軸承應距箱體內壁一段距離為4mm，已知滾動軸承a=，則LⅢⅣ=+4+8+（3023）=，取31mm4　 ⅣⅤ段：齒輪安裝處直接在該軸段上加工出齒輪，齒輪左端與左端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪寬度為70mm。為了使套筒端可靠的壓緊齒輪，此軸段應該略短于齒輪寬度，則取LⅣⅤ=65mm。5　 ⅤⅥ段：軸環(huán)處軸環(huán)的直徑取dⅤⅥ=55mm，軸環(huán)的寬度b 取LⅤⅥ=8mm。 ⑥ ⅥⅦ段：定位軸肩處右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，從機械零件設計手冊查得7006C型軸承的定位軸肩高度為h=6mm，則dⅥⅦ=42mm。LⅥⅦ=14mm。⑦ ⅦⅧ段：右端軸承安裝處由前面查得的7006C型軸承的尺寸可取dⅦⅧ=30mm，LⅦⅧ=14mm。2）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按安裝齒輪處軸段的直徑 dⅣⅤ=45mm，由表61查得平鍵截面bh=14mm9mm，鍵長為50mm，半聯(lián)軸器與軸連接，選平鍵為6mm6mm28mm。確定軸上圓角和倒角尺寸，查表152，取軸端處倒角為245度，各軸肩處的圓角見零件圖上。確定軸上的載荷對于7007C型軸承，查得a=，簡支梁的軸的支撐跨距L2+L3=105mm則L2=+32+7=， L3==，接下來分析C截面的受力。由水平方向力矩平衡可列出：ξMB=0 FNH2(L2+L3)FtL2=0 ①ξMD=0 FNH1(L2+L3)FtL3=0 ②Ft=2T1/d1=253122/=4726N ③由①②③式解得：FNH1=2773N FNH2=1953N 所以MH=FNH1L2=122012Nmm 由垂直方向力矩平衡可列出：ξMD=0 FrL3FNH1(L2+L3)=0 ④ξMB=0 FNV2(L2+L3)FrL2=0 ⑤ Fr=Fttanаn/cosβ= ⑥由④⑤⑥式解得： FNV1= FNV2=所以MV1=FNV1L2=32231Nmm MV2=1/2FNV2L3= Nmm Nmm T=53122 Nmm6．按彎扭合成應力校核軸的強度 取α= W=πd2/32= σca=Mpa 由表151查得45號鋼[σ1]=60Mpa 因為σca[σ1]=60Mpa,故設計的該軸安全。精確校核軸的疲勞強度1) 判斷危險截面： 軸1的危險截面為上圖所示的截面C和截面B，其中截面C為高危截面。所以校核截面C兩側即可。2) 截面C左側側：抗彎截面系數： 抗扭截面系數： 截面C左側的彎矩： (4825)/48=65967Nmm 截面C上的扭矩： 53122 Nmm 截面上的彎曲應力： 截面上的扭轉切應力： 由表151查得：截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數按附表32查取。由， ，經插值后可查得：，由由附表31可得軸的材料的敏性系數為：，故可得有效應力集中系數按照附表34：1)=1)=由附表31及附表32查得碳鋼的特性系數： =～ =～所以?。河谑?，可計算安全系數Sca值如下：MPa故安全。3)