【文章內(nèi)容簡介】 用鍵槽銑刀加工，長為72mm，同時為了保證帶輪和軸良好的對中性，故選擇帶輪和軸的配合為。同樣，連接盤和軸的連接，選用平鍵為25mm14mm200mm，連接盤和軸的配合同樣為。 6）該主軸有2個軸段有鍵槽，為了減少裝夾工件所需的時間，應在這些不同的軸段上開的鍵槽在軸的同一條母線上。另外，還為了減少加工刀具的種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上直徑近似的地方，圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度，退刀槽寬度等盡可能采用相同的尺寸。（3）下面仍就軸上零件的定位問題，詳細地闡述一下，一些軸向和周向定位零件的使用及特點。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致一個問題，那就是不可避免的使軸徑加大，而且軸肩處將因為截面突變而引起應力集中。另外，軸肩也不利于加工。所以，在考慮軸的設計時，盡量避免過多的軸肩定位。而且，還有一點需要說明，軸肩多用于軸向力比較大的場合。值得注意的是，定位每一個滾動軸承的軸肩，都有兩處，且都是定位軸肩。對這種定位軸肩來說，有一個要求：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。軸肩的高度可查機械設計手冊中的軸承安裝尺寸。還有，為了使零件能緊靠軸肩而得到準確可靠的定位，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[1]中的表。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設置的。高度沒有嚴格的規(guī)定，一般可取為1到2毫米。②．在該主軸上，還采用了套筒定位，這種定位方式的特點是，結構簡單，定位可靠，軸上不需要開槽、鉆孔和切制螺紋，不會影響到軸的疲勞強度。所以，在兩個零件之間，且間距不大時，可以采用這種定位。同時，套筒定位還保證了兩個圓盤，或者，圓盤和錘頭（銷軸套筒）之間的軸向定位。當然，若兩零件的間距太大，則不宜用套筒定位這種方式，因為，那樣就會增大套筒質量以及材料用量。另外，套筒與軸的配合比較松，如果軸的轉速較高，也不宜采用套筒定位。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)生相對運動。在該主軸上，有兩處都采用的是平鍵連接，連接盤、帶輪都是用平鍵連接的。按其直徑，由手冊查地平鍵剖面bh，鍵槽用鍵槽銑刀加工的。軸的結構圖如下圖2所示：圖2 軸結構簡圖在初步完成軸的結構設計之后，對上面的草圖略加修改，即可進行強度的校核計算了。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度。此時只做強度計算，以防止或檢驗斷裂和塑性變形。而對于剛度要求高的軸和受力大的細長軸，還應該進行剛度計算，防止產(chǎn)生過大的線性變形。對于高速運轉的軸，還應該進行振動穩(wěn)定性計算。以防止產(chǎn)生共振破壞。在進行軸的強度校核計算時，應根據(jù)軸的具體載荷和應力情況，采用相應的計算方法，并恰當?shù)倪x擇其許用應力。根據(jù)計算原則，對于傳動軸（僅僅或主要承受扭矩）按照扭矩強度條件進行計算，對于心軸（只承受彎矩）應該按照彎曲疲勞強度進行計算，對于該主軸，既承受扭矩還承受彎矩，是一個轉軸，所以必須進行彎扭合成強度條件進行計算，需要時還應該進行疲勞強度的精確校核。先按照彎扭合成強度條件進行計算：通過對該主軸的結構設計，軸的主要結構尺寸，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度條件對該主軸進行強度的校核計算，其計算步驟如下：①做出軸的計算簡圖（力學模型）軸上受的載荷是由軸上的零件傳來的，所以，計算時，可以將軸上的分布載荷情況簡化為集中力。其作用點可以一律簡化，取為分布載荷的中點，作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起，通常把當作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點與軸承的類型和布置方式有關。根據(jù)圖2軸的結構圖做出軸的計算簡圖（圖3）。 在做計算簡圖時，應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。然后求出各支承的水平反力和垂直反力），如圖4所示。圖3 軸受力分析圖 圖4 軸水平面和垂直面的受力分析圖②根據(jù)上述的簡圖，分別按水平面和垂直面計算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計算結果分別做出水平面的彎矩MH和垂直面上的彎矩MV(圖5)；然后按下式計算總彎矩并做出M圖。由前面的計算 Ft=，根據(jù)水平面內(nèi)的受力簡圖得到：和對點處的彎矩相等，則= 解得： 則：的方向與原來的相反。做出水平面內(nèi)的彎矩圖（圖5）。 圖5 軸水平面彎矩圖在垂直面內(nèi)， ① ② ③ ④式中 R=，m=63kg，v=。解得：由①②③④式子中解得： 則：根據(jù)計算的結果做出垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖6）。圖6 軸垂直面彎矩圖 根據(jù)公式 則 做出彎矩M圖（圖7） 圖7 總彎矩圖做出扭矩圖（圖8）圖8 扭矩圖③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）的強度，根據(jù)[1]式（155）及上面計算的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)的變應力，取。則軸的計算應力式中 軸的計算應力， Mpa M 軸所受的彎矩， T 軸所受的扭矩， W 軸的抗彎截面系數(shù)， 對稱循環(huán)變應力時軸的許用彎曲應力， 其值按[1]表151選用。前已經(jīng)選定軸的材料是45鋼，調質處理，由[1]表151查得[]=60Mpa,因此，故安全。 軸的工作圖見零件圖LPX6 。在零件的設計階段，除了采取提高其強度的一般措施之外，還可以通過以下一些設計措施來提高其疲勞強度：①盡可能的降低該主軸上的應力集中的影響。這是提高其疲勞強度的首要措施和主要的途徑。而主軸的結構形狀和尺寸的突變（比如軸肩）是應力集中的結構根源，因此，為了降低應力集中，應該盡量減小零件（即該主軸的）結構形狀和尺寸的突變使其變化盡可能的平滑和均勻。為此，要盡可能的增大過渡處的圓角半徑；同一段軸上相鄰截面處的剛性變化應盡可能的小等等。在不可避免的要產(chǎn)生較大的應力集中的結構處，可采用減荷槽來降低應力集中的影響。②選用疲勞強度高的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強度的熱處理方法和強化工藝。③提高主軸的表面質量。比如將處在應力較高區(qū)域的主軸表面加工得較為光潔?；蛘撸绻?，有的軸段，工作在腐蝕性介質中，則要對該軸段規(guī)定適當?shù)谋砻姹Ｗo。④盡可能地減小或消除主軸表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對于延長其疲勞壽命有著提高材料性能更為顯著的作用。因此，對于重要的軸段，在設計圖紙上應規(guī)定出嚴格的檢驗方法和要求。⑤降溫、減載荷，對于發(fā)熱摩擦副的軸頸采取降溫設計，也可顯著提高其疲勞壽命。因為主軸是一個轉動件，所以，在低應力下運轉一定周數(shù)后，再逐步提高到設計的應力水平。 軸承的選擇軸承，尤其是一些常用的軸承，主要是指一些滾動軸承，絕大數(shù)都已標準化。因而，我們只需要進行一部分的設計內(nèi)容，根據(jù)具體的工作條件，正確選擇軸承的類型和尺寸。另外是軸承組合的設計，它包括安裝、調整、潤滑、密封等一系列內(nèi)容的設計。 軸承材料的選擇軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動體，一般是用軸承鉻鋼制造的，熱處理后，其硬度一般不低于HRC60。一般這些元件需要150度回火處理，所以其通常的工作溫度不高于120度，此時，硬度不會下降。反之，硬度下降。 軸承類型的選擇軸承的類型有很多種，主要根據(jù)其承載情況和調心等要求，