【文章內容簡介】 i nm i n ?? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 ????d 。為了使所選的軸直徑 ????d與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同 時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉矩 ???? TKT Aca ，查《機械設計》表 ，取 ?AK ，則： mmNTKT Aca ??? ??? 2 6 9 5 5 0 按照計算轉矩 caT 應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查手冊，選用 LX2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為 mmN?560000 。半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 30?? ， 故取 mmd 30????? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 82? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 60?? Ⅳ .軸的結構設計 (1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1).為保證半聯(lián)軸器軸向定位的可靠性， ⅡⅠ ?l 應略小于 ?L ，故取 ⅡⅠ ?l =58 2）Ⅱ處軸肩高 h=(～ ） d,故取 h=3mm,則 mmd 36??ⅢⅡ 2).初步選擇滾動軸承。因軸承受徑向力，故選用圓錐滾子軸承。按照工作要求并根據(jù) mmd 36??ⅢⅡ ，查手冊選取型號為 30208 的軸承，其尺寸為mmmmmmBDd 188040 ????? ，故 mmdd 40 ??? ⅧⅦⅣⅢ 3）為方便安裝， 應略大于ⅦⅥ ?d ⅧⅦ d ，取 ⅦⅥ ?d =45mm mmd 30????? mml 58??ⅡⅠ mmd 36??ⅢⅡ mmdd 40 ??? ⅧⅦⅣⅢ ⅦⅥ ?d =45m m mmd 52??ⅥⅤ 13 4)為 使套筒端面可靠的壓緊齒輪， 60,2 ?? lbl Ⅶ—ⅥⅦⅥ 故取度應略小于齒輪輪轂的寬 5)齒輪的定位軸肩高度 h=(～ ） d,取 h=,取 mmd 52??ⅥⅤ 5）參見表 ，軸環(huán)的寬度 b≥ =,故取 mml 8??ⅥⅤ 6）取 32?lⅧ—Ⅶ 7）參考資料， a=10,s=10,則 mmasBl l 30?????? Ⅴ～ⅥⅣⅢ (2).軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 ⅤⅣ ?d 由機械設計手冊查得平鍵截面 mmmmhb 914 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 mm45 ，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配額為 67nH ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為 mmmmmm 4578 ?? ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH 。滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直 徑尺寸公差為 6m 。 (3).確定軸上圓角和倒角尺寸 參考機械設計手冊，取右軸端圓角 ? ? ，左軸端為 ? ? Ⅴ .求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應從手冊中 查取 a 值。對于 7008AC 型角接觸球軸承，由手冊中查得 mma 15? 。因此。作為簡支梁的軸的支撐跨距 mmmmmmLL 92464632 ???? 。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面。現(xiàn)將計算處的截面 C處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表。 載荷 水平面 H 垂直面 V mml 8??ⅥⅤ 32?l Ⅷ—Ⅶ 錯誤 !未指定書簽。 14 支反力 F NFNFNHNH , 21 ?? NFNF NVNV 7 7, 7 4 21 ?? 彎矩 M mmNMH ?? 7 2 4 6 , 1 5 3 6, 0 8 3 6 21 mmNMmmNM VV ???? 總彎矩 mmNM ?? 1 ， mmNM ?? 1 1 6 32 扭矩 T mmNT ?? 179700 15 Ⅵ .按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的 強度根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 M PaW TMca )( 221 ??? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，正火處理，由《機械設計》表 151 查得 MPa55][ 1 ??? 因此 ][ 1?? ??ca ，故安全。 Ⅶ .精確校核軸的疲勞強度 (1).判斷危險截面 截面 A，Ⅱ ,Ⅲ ,B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直 徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面A,Ⅱ ,Ⅲ ,B 均無需校核。 16 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面Ⅳ和Ⅴ處過盈配合引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看，截面 C 上的應力最大。截面Ⅴ的應力集中的影響和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面 C 上最然應力最大，但應力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面 C 也不必校核。截面Ⅵ顯然更不必校核。由《機械設計》第三章附錄可知，鍵槽的應力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸 只需校核截面Ⅳ左右兩 側即可。 (2).截面Ⅶ左側 抗彎截面系數(shù) 333 1 1 mmdW ???? 抗扭截面系數(shù) 333 mmdW T ???? 截面Ⅶ左側的彎矩 M 為 mmNMM ????? 1 截面Ⅳ 上的扭矩 T 為 mmNT ?? 179700 截面上的彎曲應力 M PaWMb ??? 截面上的扭轉切應力 M P aWTTT ??? 軸的材料為 45 鋼，正火處理，由《機械設計》表 ,得 MPa590?B? ，MPa2551 ??? ， MPa1401 ??? 。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機械設計》附表 32查取。因 ??dr ， 12 ??dD ，經(jīng)差值后可查得 ??? ， ??? 17 又由《機械設計》附圖 31可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ??q ， ??q 故有效應力集中系數(shù)為 )1(1 ???? ??? ?qk 3 5 6 )1(1 ???? ??? ?qk 由《機械設計》附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ；由附圖 33的扭轉尺寸系數(shù) ??? 軸按磨削加工，由附圖 得表面質量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng) 表面強化處理，即 1?q? ，則綜合系數(shù)為 ???????? ??kK ???????? ??kK 查手冊得碳鋼的特性系數(shù) ~??? ，取 ??? , ~??? ，取 ??? 于是，計算安全系數(shù) caS 值，則 ??? ? maKS ??? ? ??? ??? ? maKS ??? ? ??? 22 ?????? SSSSSS ca???? 故可知其安全。 (3).截面Ⅶ右側 抗彎截面系數(shù) 333 mmdW ???? 抗扭截面系數(shù) 333 1 2 8 0 mmdW T ???? 18