【文章內容簡介】 (2) 按扭轉彎曲強度初估軸的直徑由《機械》 Q235號鋼的A0=160～318 為了安全 取較大的A0=315由公式 = =66mm。取d=68mm結構設計如下頁圖所示：3）輸出軸的結構設計1）擬控軸上零件的裝備方案 根據傳動簡圖，減速起輸出軸上裝有半聯軸器，軸承端蓋，軸承透蓋。大齒輪和滾動軸承等，本方案采用：齒輪擋油環(huán)右端軸承，軸承透蓋。半聯軸器依次從軸的右端向左端安裝。擋油環(huán)左軸承從左向右裝入。2）根據軸上零件的軸向定位要求，確定各軸段的長度和直徑： 本軸的運動和動力參數是：P2= T2= n2=48⑥本軸段裝有聯軸器有可靠的定位要求 及d1min=68mm要求。由于有彈性柱銷聯軸器,所以初步取軸的直徑標準值D=70mm彈性柱銷聯軸器。由《機械》：KA=由《機械》，轉矩Tca=kT2==944Nm按照計算轉矩Tca應小于聯軸器的公稱轉矩的條件，查《課程》表174，選用HL4型彈性柱銷聯軸器，其公稱轉矩1250 Nm許用最大轉速2500r/min，軸徑在40mm∽56mm之間，選用Y型，其軸孔長度L=112mm。聯軸器的右端用軸端擋圈定位，為可靠定位，使擋圈壓緊聯軸器，則軸段長度的軸徑和長度: d6=70mm,L6=702=68mm聯軸器的周向定位，采用C型普通平鍵，其尺寸根據d6,L6，由《課程》表141選擇bh=20mm12mm,L=56mmL6=68mm,鍵的標記為：鍵1256 GB109579⑤本軸段裝有軸承透蓋，軸段左端有定位軸肩，右端為非定位軸肩。軸肩高度：a=()d6=(~)70=~7,取a=5mm，故d5 =d6+2a=76mm,L5的大小由固定透蓋的螺釘頭厚度h1=k=6（《課程》表1311M8），透蓋的寬度h2=e+m=8+=(其中m=TC，《課程設計》表99)，以及拆裝聯軸器的空間h3==46mm,徑結構設計確定L5=h1+h2+h3= 取整得L5=60mm.c．軸段①和軸段④：本軸段有脂潤滑的滾動軸承及擋油環(huán)。因軸承只能受徑向力，故選用可承受一定軸向載荷且價格便宜的圓錐滾子軸承。參照要求并根據d5=76mm，次軸段左側為非定位軸肩，由《課程》表157，初步選用軸承30208（GB27689），其尺寸為dDB=40mm80mm18mm，額定動載荷Cr=，安裝尺寸D2=80mm,故d4=d1=80mm.L1的大小由軸承寬度和擋油環(huán)的寬度決定。軸承寬度為18mm，擋油環(huán)的寬度則需綜合考慮傳動的可靠性來確定：考慮左軸承的右端面要離箱體內壁線12mm，箱體的內壁線距大齒輪的左端面保持16mm距離，同時考慮大齒輪定位軸環(huán)的寬度為6mm，所以，擋油環(huán)的寬度L=12+166=22mm 故L1=30+12=48mm。d．軸段③ 本軸段裝有大齒輪。由前設計的大齒輪的寬度b2=65mm，齒輪左端采用軸環(huán)定位，右端采用擋油環(huán)定位，本軸段為非定位軸肩。因此，d3=82mm,為使齒輪的定位可靠，并與前述設計協(xié)調，取L3=b22=74mm.齒輪的周向定位，采用A型普通平鍵，其尺寸根據d3與L3由《課程》表141查得bh=22mm14mm，L=50mm，鍵的標記為：鍵2250 GB109679。e．軸段②本軸段為起作用的定位軸環(huán)，根據d3=82mm，軸肩高度a=(~)d3=~，取a=6mm,則d2=82+26=94mm，=6=，取L2=14mm。（4）輸出軸的強度校核1）求作用在齒輪上的力已知：T1=，n1=240r/min, ,大齒輪分度圓直徑d2=348mm，小齒輪分度圓直徑d1=64mm， 2）求支撐反力的作用位置建立力學模型：齒輪上的載荷作用于齒輪寬度中點的分度圓處，圓周力沿切線方向，徑向力沿徑向，軸承上的載荷作用于軸承寬度中點的位置，作用在聯軸器上的轉矩從輪amp。中點計算。由軸的結構設計知：兩支撐間跨距： D=(3618/2)+6+(1002)+(4518/2)=158mm齒輪寬度中點距右軸承支撐點的距離為：（9830）+（4518/2）=104mm而離左支撐點的距離為：158104=54mm3)按彎扭合成強度條件校核軸的強度a)求支反力由于受力對稱，且外力僅為齒輪上的載荷，故將Ft2與Fr2合成后向軸心簡化可得：轉矩T=T2=，其作用范圍是：從聯軸器到齒輪寬度的中點處集中載荷: 兩支撐點處的支反力Fr1 Fr2= Nb)作彎矩圖作用在齒輪寬度中點處的彎矩：Nmc)計算軸截面的當量彎矩齒輪中點處的當量彎矩：式中循環(huán)特性差異系數=d）校核危險截面強度由于齒輪寬度中點的右端處的當量彎矩最大，是危險截面，因此只需校核此處的彎扭強度。齒輪寬度中點處的軸的抗彎截面系數為：因為是轉軸，材料是Q235號鋼（）調質，由《課程》查得軸的許用彎曲應力?。?所以，計算應力：，強度足夠，所以安全。 六. 滾動軸承的選擇及其壽命計算根據條件，軸承預計壽命 =3*8*300*10=72000h 軸承型號選擇 輸入軸的軸承選用30306型圓錐滾子軸承，輸出軸的軸承選用30309型圓錐滾子軸承，額定動載=102KN 計算輸出軸承 由《課程設計》表157查得=，e= = 當/ ≥e時，x=,y= = 當/ ≤e時，x=1,y=0 已知==，=，= ①所得徑向力= = == ②軸向力== ③軸承派生軸向力： =，得= KN = KN故所得軸向總力為：