【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)計(jì)》（中式830）計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： （33）則根據(jù)由表82中選取和相近的V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，=1120mm。再根據(jù)來計(jì)算實(shí)際中心距。由于V帶傳動(dòng)的中心距一般是可以調(diào)整的，故可以采用《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（821）作近似計(jì)算，即 （34）則考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力的需要，中心距的變動(dòng)范圍為：所以取a=400mm。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式（86） （35） 及對(duì)包角的要求，應(yīng)保證=，滿足要求。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中的公式（822） （36）式中：－考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表88。－考慮帶的長(zhǎng)度不同時(shí)的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱長(zhǎng)度系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表82。－單根V帶的基本額定功率查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表85a和85c。－計(jì)入傳動(dòng)比的影響，單根V額定功率的增量，查表85b和85d。 則 所以取z=3。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式（87） （37）并考慮離心力的不利影響時(shí)，單根V帶所需的預(yù)緊力為用帶入上式，并考慮包角對(duì)所需預(yù)緊力的影響，可將的計(jì)算式改為式中的各符號(hào)意義和單位同前。則，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式（824） （38）則式中：z－帶的根數(shù)；－單根帶的預(yù)緊力；－主動(dòng)輪上的包角。 式中：──輪槽數(shù)──槽間距──第一槽對(duì)稱面至端面的距離由于＞且㎜，所以 采用腹板式結(jié)構(gòu)帶輪。帶輪的作用是，是轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能，避免破碎大塊或較硬的物料時(shí)，速度損失不致過大和減小電機(jī)的尖峰負(fù)荷。其結(jié)構(gòu)采用腹板式。 腹板式帶輪其具體的尺寸可以采用常見的類型。只要較好的實(shí)現(xiàn)其功能即可。具體尺寸見附圖 主軸（動(dòng)試樣軸）的設(shè)計(jì)通常軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一個(gè)是工作能力計(jì)算。后者主要是指強(qiáng)度計(jì)算。主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造、工藝等方面的要求，合理確定出其結(jié)構(gòu)和尺寸，軸的工作能力的計(jì)算不僅指軸的強(qiáng)度計(jì)算，還有剛度、穩(wěn)定性等方面的計(jì)算，當(dāng)然大多數(shù)情況下，只需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算即可。因?yàn)槠涔ぷ髂芰σ话阒饕Q于軸的強(qiáng)度。此時(shí)只做強(qiáng)度計(jì)算，以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形。而對(duì)于剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算，防止產(chǎn)生過大的線性變形。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。以防止產(chǎn)生共振破壞。因此，對(duì)該端磨試驗(yàn)機(jī)的主軸來說，只需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。1 軸的材料的選擇軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛。最常用的是45號(hào)鋼。各軸段的直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān)。在初步確定其直徑的同時(shí)，還通常不知道支反力的作用點(diǎn)，不能確定其彎矩的大小及分布情況。因此還不能按軸上的所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定主軸的直徑。但是，在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，通常能求出主軸的扭矩。所以，先按軸的扭矩初步估計(jì)所要的軸的直徑。并記此時(shí)所求出的最小直徑為。然后再按照主軸的裝配方案和定位要求，從處逐一確定各軸段的直徑的大小。另外 ，有配合要求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑，比如安裝軸承的軸段，安裝標(biāo)準(zhǔn)件的部位的軸段，都應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑及所選的配合的公差。按純扭矩作用下的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算各軸的直徑，計(jì)算公式為 （39）式中：P－軸所傳遞的功率，kW n―軸的轉(zhuǎn)速r/minA―由州的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)此處軸材料選用45號(hào)鋼，查表153得A=120，則取d=20mm。確定主軸的各段的長(zhǎng)度，盡可能使其結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還要保證，帶輪、軸承所需要的裝配和調(diào)整的空間，也就是說，所確定的軸的各段長(zhǎng)度，必須考慮到各零件與主軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的間隙。前面已經(jīng)通過設(shè)計(jì)計(jì)算，得到帶輪的大體尺寸，所以軸的長(zhǎng)度也可大致確定了。具體尺寸見附圖。 主軸3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn)對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)必須滿足：⑴. 主軸和安裝在主軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；⑵．軸上的零件便于安裝和拆卸、調(diào)整。⑶．軸應(yīng)有良好的制造工藝性。軸上零件的安放順序如下：帶輪、軸承、軸承。因?yàn)橹鬏S是階梯軸，根據(jù)階梯軸的特點(diǎn)，并且軸上零件的安裝要求也不高，所以上面提到的第二條容易滿足。至于第三條：軸的制造工藝性，主要是指便于加工和裝配軸上的零件。并且生產(chǎn)率高、成本低。一般來說，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性越好。所以應(yīng)該盡量簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu)。為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出45度倒角。下面仍就軸上零件的定位問題，詳細(xì)地闡述一下，一些軸向和周向定位零件的使用及特點(diǎn)。⑴先說軸上零件的軸向定位，就以此主軸為例，主要有軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋等，靠這些定位元件來保證的。①．軸肩主要分為兩大類，定位軸肩和非定位軸肩。在該主軸上，軸肩很多，這兩大類都包括。雖然利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但是采用軸肩就必然導(dǎo)致一個(gè)問題，那就是不可避免的使軸徑加大，而且軸肩處將因?yàn)榻孛嫱蛔兌饝?yīng)力集中。另外，軸肩也不利于加工。所以，在考慮軸的設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免過多的軸肩定位。而且，還有一點(diǎn)需要說明，軸肩多用于軸向力比較大的場(chǎng)合。值得注意的是，定位每一個(gè)滾動(dòng)軸承的軸肩，都有兩處，且都是定位軸肩。對(duì)這種定位軸肩來說，有一個(gè)要求：軸肩的高度必須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承。軸肩的高度可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的軸承安裝尺寸。還有，為了使零件能緊靠軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位，軸肩處的過渡圓角半徑必須小于與之相配的零件轂孔的端部的圓角半徑或倒角尺寸。軸和零件上的倒角和圓角尺寸的常用規(guī)范可以查教材下冊(cè)中的第651頁(yè)的表。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的。高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定，一般可取為1到2毫米。②．在該主軸上，還采用了軸承座上下兩部分通過螺釘連接來鎖定軸承座。而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。有時(shí)，整個(gè)軸的軸向定位也可以靠軸承端蓋來實(shí)現(xiàn)。⑵再說軸向零件一般也常用到周向定位。周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在該主軸上，帶輪處都采用的是平鍵連接，其他的常用周向定位元件有，緊定螺釘和過盈配合等。圓盤、帶輪都是用平鍵連接的。按其直徑，由手冊(cè)查平鍵剖面bh，鍵槽用鍵槽銑刀加工的。在初步完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，對(duì)上面的草圖略加修改，即可進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算了。前面提到過，多數(shù)情況下，軸的工作能力一般主要取決于軸的強(qiáng)度。此時(shí)只做強(qiáng)度計(jì)算，以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形。而對(duì)于剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算，防止產(chǎn)生過大的線性變形。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。以防止產(chǎn)生共振破壞。4 校核在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體載荷和應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)倪x擇其許用應(yīng)力。根據(jù)計(jì)算原則，對(duì)于傳動(dòng)軸（僅僅或主要承受扭矩）按照扭矩強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于心軸（只承受彎矩）應(yīng)該按照彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于該主軸，既承受扭矩還承受彎矩，是一個(gè)轉(zhuǎn)軸，所以必須進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，需要時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的精確校核。先按照彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算：通過對(duì)該主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上的零件的位置以及外載荷和支反力的作用位置已經(jīng)確定。軸上的載荷可以求得，因此可以按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)該主軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算，其計(jì)算步驟如下：①做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（力學(xué)模型）軸上受的載荷是由軸上的零件傳來的，所以，計(jì)算時(shí)，可以將軸上的分布載荷情況簡(jiǎn)化為集中力。其作用點(diǎn)可以一律簡(jiǎn)化，取為分布載荷的中點(diǎn)，作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起，通常把當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。在做計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，應(yīng)該先求出軸上的受力零件的載荷（若為空間力系，再分解為水平分力和垂直分力。然