【文章內(nèi)容簡介】 靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力。對于重要的軸，還要考慮影響疲勞強(qiáng)度的一些因素而作精確驗算。內(nèi)容參看有關(guān)書籍。 軸的剛度計算概念軸在載荷作用下，將產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。若變形量超過允許的限度，就會影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)适C(jī)器應(yīng)有的工作性能。軸的彎曲剛度是以撓度y或偏轉(zhuǎn)角θ以及扭轉(zhuǎn)角ф來度量，其校核公式為：y≤[y]。 θ≤[θ]。 ф≤[ф]。式中：[y]、 [θ]、 [ф]分別為軸的許用撓度、許用轉(zhuǎn)角和許用扭轉(zhuǎn)角。 軸的設(shè)計步驟設(shè)計軸的一般步驟為：（1）選擇軸的材料 根據(jù)軸的工作要求，加工工藝性、經(jīng)濟(jì)性，選擇合適的材料和熱處理工藝。（2）初步確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算公式，計算出軸的最細(xì)部分的直徑。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 要求：①軸和軸上零件要有準(zhǔn)確、牢固的工作位置；②軸上零件裝拆、調(diào)整方便；③軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。④盡量避免應(yīng)力集中；根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)特點，首先要預(yù)定出主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，它是軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，擬定裝配方案，應(yīng)先考慮幾個方案，進(jìn)行分析比較后再選優(yōu)。原則：1）軸的結(jié)構(gòu)越簡單越合理；2）裝配越簡單越合理。（1） 查得C=118（低速軸彎矩較大），由公式取高速軸的直徑d=45mm。（2）求作用在齒輪上的力齒輪分度圓直徑為 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為 齒輪作用力 圓周力徑向力 軸向力 （3）畫軸的計算簡圖并計算支反力(圖 a)水平支反力 垂直支反力 （4）畫彎矩圖a水平面內(nèi)彎矩圖M(b圖)截面c b垂直面內(nèi)彎矩圖MC（c圖）截面c C合成彎矩（d圖）d 畫扭矩圖（e圖） 又根據(jù)查得 則 e 繪當(dāng)量彎矩圖（f圖）（1）查得C=118（低速軸彎矩較大），由公式 取高速軸的直徑d=60mm。（2）求作用在齒輪上的力 齒輪分度圓直徑為 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為 齒輪作用力 圓周力徑向力 軸向力 （3）畫軸的計算簡圖并計算支反力(圖 a)水平支反力 垂直支反力 （4）畫彎矩圖a水平面內(nèi)彎矩圖M(b圖)截面c 截面D b垂直面內(nèi)彎矩圖MC（c圖）截面c 截面D C合成彎矩（d圖）D合成彎矩d 畫扭矩圖（e圖） 又根據(jù) 查得 則 e 繪當(dāng)量彎矩圖（f圖） 低速軸設(shè)計（1）查得C=118，由公式 取高速軸的直徑d=75mm。（2）求作用在齒輪上的力齒輪分度圓直徑為 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為 齒輪作用力 圓周力 徑向力 軸向力 （3）畫軸的計算簡圖并計算支反力(圖 a)水平支反力垂直支反力（4）畫彎矩圖a水平面內(nèi)彎矩圖M(b圖) 截面c b垂直面內(nèi)彎矩圖MC（c圖） 截面c C合成彎矩（d圖）d 畫扭矩圖（e圖） 又根據(jù) 查得 則 e 繪當(dāng)量彎矩圖（f圖）初定最小直徑，選用材料45δ鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A0=112（不同）則Rmin=A0=最小軸徑處有鍵槽Rmin’ = = 最小直徑為安裝聯(lián)軸器外半徑，取KA=，同上所述已選用TL4彈性套柱聯(lián)軸器，軸孔半徑R=20mm。 取高速軸的最小軸徑為R=20mm。由于軸承同時受徑向和軸向載荷，故選用6300滾子軸承按國標(biāo)T29794 D*d*T= 軸承處軸徑d =36mm高速軸簡圖如下：取L1=38+46=84mm,取擋圈直徑D=43mm,取d2=d4=54mm,d3=67mm,d1=d5=67mm。聯(lián)軸器用鍵：圓頭普通平鍵。B*h=6*6,長L=91 mm齒輪用鍵：同上。B*h=6*6, 長L=10mm,倒角為2*45度中間軸簡圖如下：初定最小直徑dmin=20mm選用6303軸承，d*D*T=25*62*d1=d6=25mm,取 L1==26mm,L2=19，L4=120mm,d2=d4=35mm,L3=12mmD3=50mm,d5=30mm,L5=*d5=69mm，L6=55mm齒輪用鍵：圓頭普通鍵：b*h=12*8,長L=61mm 低速軸設(shè)計初定最小直徑：dmin=25mm取小軸徑處有鍵槽dmin’==取d1=75mm,d2=90mm,d3=97mm,d4 =75mmd5=65mm,d6=60mm,L1=35mm,L2=94mm,L3=15mm,L4=28mm,L5=38mm,L6=40mm,L7=107mm齒輪用鍵：圓頭普通鍵：b*h=16*6,長L=85mm選用6300軸承：d*D*T=40*90*,B=23mm,C=20mm 由于減速器中，最容易出現(xiàn)損壞的軸為高速軸，故在進(jìn)行軸的校驗的時候，只需對高速軸進(jìn)行校驗。高速軸的校驗計算如下所示：P=,n=960r/min,T=齒輪受力：Ft=1095N,Fr=370N,Fe=148N支持力： Fv1=365N,Fv2=1460N,FH1=66N,FH2=431NMr=Fv1*90=MH1=FH1*90=MH2=M=T= M=211。ca=[211。1]=60MPa211。ca第5章 聯(lián)軸器的選擇所以軸安全。第5章 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的功用聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運動的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，為了減少機(jī)械傳動系統(tǒng)的振動、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時也兼有過載安全保護(hù)作用。 聯(lián)軸器的類型特點剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器：具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器：在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時有很好的緩沖減震性能；但由于非金屬（橡膠、尼龍等）彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫，故適用于高速、輕載和常溫的場合金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器： 除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合。安全聯(lián)軸器：在結(jié)構(gòu)上的特點是，存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘可動聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當(dāng)實際載荷超過事前限定的載荷時，保險環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截斷運動和動力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。 起動安全聯(lián)軸器：除了具有過載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動機(jī)的帶載起動轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動的作用。 聯(lián)軸器的選用聯(lián)軸器選擇原則：轉(zhuǎn)矩T： T↑，選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器； T有沖擊振動，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器；轉(zhuǎn)速n：n↑，非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器；對中性：對中性好選剛性聯(lián)軸器，需補(bǔ)償時選撓性聯(lián)軸器；裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動的聯(lián)軸器；環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器；成本：同等條件下，盡量選擇價格低，維護(hù)簡單的聯(lián)軸器； 聯(lián)軸器材料半聯(lián)軸器的材料常用420Cr鋼，也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼，用鋁合金鑄成。用單排鏈時，滾子和套筒受力，銷軸只起聯(lián)接作用，結(jié)構(gòu)可靠性好；用雙排鏈時，銷軸受剪力，承受沖擊能力較差，銷軸與外鏈板之間的過盈配合容易松動。在高速輕載場合，宜選用較小鏈節(jié)距的鏈條，重量輕，離心力??；在低速重載場合，宜選用較大鏈節(jié)距的鏈條，以便加大承載面積。鏈輪齒數(shù)一般為12~22。為避免過渡鏈節(jié)，宜取偶數(shù)。本機(jī)構(gòu)查GB432384，選用TL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其尺寸參數(shù)如表所示，型號軸孔直徑軸孔長度L、L1DSAD0B質(zhì)量Y,J,J1,ZKgd1，d2，dzL、L1TlTLLTL1914143271318TL2161219204280318TL31622305295435TL46320283862106435TL5TLL11252535448213054520085TL6TLL2250324260112160545250105TL7TLL3500404884112190545315132TL8TLL4710456384142224665315132TL9TLL5100050718414225066531516831TL10TLL620006095107172315880400168TL11TLL740008011013221240010100500210TL12TLL8800010013