【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 BV2=18442+5722= 截面A在水平面上彎矩：MAH=0N?mm 截面B在水平面上彎矩：MBH=QLa=96=99512N?mm 截面C左側(cè)在水平面上彎矩：MCH左=RBHLbFa1d12=1844=237349N?mm 截面C右側(cè)在水平面上彎矩：MCH右=RAHLc=4853=2544N?mm 截面D在水平面上的彎矩：MDH=0N?mm 截面A在垂直面上彎矩：MAV=0N?mm 截面B在垂直面上彎矩：MBV=0N?mm 截面C在垂直面上彎矩：MCV=RAVLc=146353=77539N?mm 截面D在垂直面上彎矩：MDV=0N?mm 截面A處合成彎矩：MA=0N?mm 截面B處合成彎矩：MB=99512N?mm 截面C左側(cè)合成彎矩：MC左=MCH左2+MCV2=2373492+775392=249694N?mm 截面C右側(cè)合成彎矩：MC右=MCH右2+MCV2=25442+775392=77581N?mm 截面D處合成彎矩：MD=0N?mm T1=?mm 截面A處當(dāng)量彎矩：MVA=0N?mm 截面B處當(dāng)量彎矩：MVB=MB2+αT2=995122+=104709N?mm 截面C左側(cè)當(dāng)量彎矩：MVC左=MC左2+αT2=2496942+=251810N?mm 截面C右側(cè)當(dāng)量彎矩：MVC右=MC右=77581N?mm 截面D處當(dāng)量彎矩：MVD=MD2+αT2=02+=32577N?mm 其抗彎截面系數(shù)為W=πd332= 抗扭截面系數(shù)為WT=πd316= 最大彎曲應(yīng)力為σ=MW= 剪切應(yīng)力為τ=TWT= 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α=，則當(dāng)量應(yīng)力為σca=σ2+4ατ2= 查表得表面淬火處理，抗拉強(qiáng)度極限σB=640MPa，則軸的許用彎曲應(yīng)力[σ1b]=60MPa，σe[σ1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 (1)已知的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速n=；功率P=；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=?mm (2)軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力 由表選用45（調(diào)質(zhì)），齒面硬度217～255HBS，許用彎曲應(yīng)力為[σ]=60MPa (3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑 由于中間軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取A0=115。d≥A03Pn=115= 由于最小直徑軸段處均為滾動(dòng)軸承，故選標(biāo)準(zhǔn)直徑dmin=35mm (4)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 1)軸的結(jié)構(gòu)分析 由于齒輪3的尺寸較大，其鍵槽底到齒根圓距離x遠(yuǎn)大于2，因此設(shè)計(jì)成分離體，即齒輪3安裝在中速軸上，中速軸設(shè)計(jì)成普通階梯軸。顯然，軸承只能從軸的兩端分別裝入和拆卸軸上齒輪齒輪2及兩個(gè)軸承。 與軸承相配合的軸徑需磨削。兩齒輪之間以軸環(huán)定位；兩齒輪的另一端各采用套筒定位；齒輪與軸的連接選用普通平鍵，A型。聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。 2)確定各段軸直徑 d1：滾動(dòng)軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，選取d1=35mm，選取軸承型號(hào)為角接觸軸承7207AC d2：過渡軸段，故選取d2=40mm。 d3：軸肩段，故選取d3=50mm。 d4：過渡軸段，故選取d4=40mm。 d5：滾動(dòng)軸承軸段，要求與d1軸段相同，故選取d5=35mm。 3)各軸段長(zhǎng)度的確定 L1：由滾動(dòng)軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取L1=39mm。 L2：由小齒輪的寬度確定，為保證軸向定位可靠，長(zhǎng)度略小于齒輪寬度，選取L2=68mm。 L3：軸肩段，取L3=15mm。 L4：由大齒輪的寬度確定，為保證軸向定位可靠，長(zhǎng)度略小于齒輪寬度，選取L4=43mm。 L5：由滾動(dòng)軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取L5=。軸段12345直徑(mm)3540504035長(zhǎng)度(mm)3968154342 (5)彎曲扭轉(zhuǎn)組合強(qiáng)度校核 1)計(jì)算作用在軸上的力 高速級(jí)大齒輪所受的圓周力（d2為高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑）Ft2=2Td2=2= 高速級(jí)大齒輪所受的徑向力Fr2=Ft2tanαcosβ=tan20176。176。= 高速級(jí)大齒輪所受的軸向力Fa2=Ft2tanβ=176。=452N 低速級(jí)小齒輪所受的圓周力（d3為低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑）Ft3=2Td3=2= 低速級(jí)小齒輪所受的徑向力Fr3=Ft3tanαcosβ=tan20176。176。= 低速級(jí)小齒輪所受的軸向力Fa3=Ft3tanβ=176。=1445N 2)計(jì)算作用在軸上的支座反力 軸承中點(diǎn)到低速級(jí)小齒輪中點(diǎn)距離La=，低速級(jí)小齒輪中點(diǎn)到高速級(jí)大齒輪中點(diǎn)距離Lb=，高速級(jí)大齒輪中點(diǎn)到軸承中點(diǎn)距離Lc= 軸承A在水平面內(nèi)支反力RAH=Fr3LaFr2La+Lb+Fa2d22Fa3d32La+Lb+Lc=++452++= 285N 軸承B在水平面內(nèi)支反力RBH=Fr3RAHFr2==1367N 軸承A在垂直面內(nèi)支反力RAV=Ft3La+Ft2La+LbLa+Lb+Lc=++++= 3556N 軸承B在垂直面內(nèi)支反力RBV=Ft3Lb+Lc+Ft2LcLa+Lb+Lc=++++= 4797N 軸承A的總支承反力為：RA=RAH2+RAV2=2852+35562= 軸承B的總支承反力為：RB=RBH2+RBV2=13672+47972= 截面A和截面B在水平面內(nèi)彎矩MAH=MBH=0 截面C右側(cè)在水平面內(nèi)彎矩MCH右=RAHLc=285=15532N?mm 截面C左側(cè)在水平面內(nèi)彎矩MCH左=Fa2d22RAHLc=452=43374N?mm 截面D右側(cè)在水平面內(nèi)彎矩MDH右=RBHLaFa3d32=1367=30395N?mm 截面D左側(cè)在水平面內(nèi)彎矩MDH左=RBHLa=1367=88172N?mm 截面A在垂直面內(nèi)彎矩MAV=MBV=0N?mm 截面C在垂直面內(nèi)彎矩MCV=RAVLc=3556=193802N?mm 截面D在垂直面內(nèi)彎矩MDV=RBVLa=4797=309406N?mm 截面A和截面B處合成彎矩MA=MB=0N?mm 截面C右側(cè)合成彎矩MC右=MCH右2+MCV2=155322+1938022=194423N?mm 截面C左側(cè)合成彎矩MC左=MCH左2+MCV2=433742+1938022=198596N?mm 截面D右側(cè)合成彎矩MD右=MDH右2+MDV2=303952+3094062=310895N?mm 截面D左側(cè)合成彎矩MD左=MDH左2+MDV2=881722+3094062=321724N?mm T2=?mm 截面A和截面B處當(dāng)量彎矩MVA=MVB=0N?mm 截面C右側(cè)當(dāng)量彎矩MVC右=MC右2+αT2=1944232+=247613N?mm 截面C左側(cè)當(dāng)量彎矩MVC左=MC左2+αT2=1985962+=250903N?mm 截面D右側(cè)當(dāng)量彎矩MVD右=MD右2+αT2=3108952+=346652N?mm 截面D左側(cè)當(dāng)量彎矩MVD左=MD左2+αT2=3217242+=356396N?mm 因軸截面D處彎矩大，同時(shí)截面還作用有轉(zhuǎn)矩，因此此截面為危險(xiǎn)截面。 其抗彎截面系數(shù)為W=πd332=6280mm3 抗扭截面系數(shù)為WT=πd316=12560mm3 最大彎曲應(yīng)力為σ=MW= 剪切應(yīng)力為τ=TWT= 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α=，則當(dāng)量應(yīng)力為σca=σ2+4ατ2= 查表得調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度極限σB=640MPa，則軸的許用彎曲應(yīng)力[σ1b]=60MPa，σe[σ1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 (1)已知的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速n=；功率P=；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=?mm (2)軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力 由表選用45（調(diào)質(zhì)），齒面硬度217～255HBS，許用彎曲應(yīng)力為[σ]=60MPa (3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑 由于低速軸受到