【正文】 n ???? 由于最小直徑與電動機輸出軸連接，電動機輸出軸直 徑為 28mm，長度 60mm，因此主軸最小直徑取 28mm。同時為了使電動機輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號。 選擇聯(lián)軸器類型時，應考慮： (1)所需傳遞轉矩的大小和性質(zhì)，對緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。 (2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運動等引起兩軸軸線的相對位移程度。 (3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對于大型的聯(lián)軸器，應能在軸不需作軸向移動的條件下實現(xiàn)裝拆。 此外，還應考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和 經(jīng)濟性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。 分類 工作情況及舉例 電動機、汽輪機 四缸和四缸以上內(nèi)燃機 雙缸內(nèi)燃機 單缸內(nèi)燃機 Ⅰ 轉矩變化很小，如發(fā)電機、小型通風機、小型離心泵 Ⅱ 轉矩變化小，如透平壓縮機、木工機床、運輸機 Ⅲ 轉矩變化中等，如攪拌機、增壓泵、有飛輪的壓縮機、沖床 Ⅳ 轉矩變化和沖擊載荷中等，如織布機、水泥攪拌機、拖拉機 Ⅴ 轉矩變化和沖擊載荷大，如造紙機、挖掘機、起重機、碎石機 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 Ⅵ 轉矩變化大并有極強烈沖擊載荷，如壓延機、無飛輪的活塞泵、重型初軋機 表 31 工作情況系數(shù) KA 計算聯(lián)軸器轉矩 2TKT Aca? ，由于考慮到轉矩變化很小，故 ?AK ，則： mmNTKT Aca ????? 查詢標準按照計算轉矩應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標準 GB/T 50142021，選用 LX2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為 mN?560 。聯(lián)軸器孔徑為 28mm，半聯(lián)軸器長度為 62mm。如下圖： 根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長度 參見軸結構圖，如下圖。 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 序號 長度 直徑 1 60 28 2 45 40 3 22 45 4 170 54 5 22 45 6 60 40 7 320 38 軸水平放置左端與電動機相連 1 段與聯(lián)軸器相連，長度為 60mm，直徑為 28mm； 1 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，因此選用角接觸球軸承。根據(jù)工作要求，根據(jù) 3 段直徑選取角接觸球軸承 GBT29294，其尺寸為mmmmmmBDd 198545 ????? ，設計 3 段長度為 19mm，直徑為 45mm； 2 段為了方便軸承安裝設計直徑為 40mm，長度為 45mm； 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 4 段根據(jù)定位軸肩原則選擇直徑為 54mm，由于長度沒有具體要求，可以取該段長170mm； 5 段軸安裝軸承，其尺寸同第 3 段相同；長度為 19 直徑為 45mm。 6 段為方便軸承安裝取直徑為 40,mm、 長度為 60mm。 7 段需要深入箱體與拋光輪連接，為方便拋光輪的安裝，該段軸長取 320mm，直徑為 36mm。而且端部要加工螺紋。方便毛氈固定。 軸向零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸 的軸向定位采用平鍵連接。按 1 段的尺寸查平鍵截面mmmmhb 78 ??? ，再根據(jù)該軸段長度與聯(lián)軸器長度確定鍵長 50mm，半聯(lián)軸器的選取 與軸的配合為 67kH 。滾動軸承與軸的軸向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 軸上倒角與圓角尺寸見零件圖 求軸上的載荷 此軸未受徑向力，拋光輪邊緣受到豎直向上的力為拋光壓力 NNFa 100?? ，該力軸向作用由軸承承擔，對軸造成的彎矩大小為 ?? rFM a 23000Nm 從軸的結構圖和扭矩圖中可以看出齒輪軸與軸承的配合處為軸的危險截面。計算數(shù)據(jù)如下表 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNH ? NFNH ? NFNV 451 ? NFNV ? 彎矩 M mNM H ?? mmNM V ?? 4 8 51 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 危險截面的彎矩 mmNM ???? 2 1 4 3) 4 8 1 9 9 9( 22 扭矩 T mmNT ?? 主軸彎扭圖 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 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的強度，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸的單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)應力，取?? ，軸的計算應力： ? ? ? ? MP aW TMca 2222122 ?? ????? ?? 前已選定渦輪軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查的 ? ? MPa601 ??? ，因此? ?1????ca ，故安全。 齒輪軸 的設計與校核 根據(jù)主軸的設計結果設計軸的具體尺寸 電動機的輸出功率為 kwPP ???? ? 電機輸出轉矩為 mmNnPT m ??????? 3131 按扭矩強度條件計算，根據(jù)《機械設計》表 151 選擇軸的材料為 45 鋼，正火處理，硬度 HBS=200,強度極限 MPaB 600?? ， 屈服極限 MPaB 600?? ，彎曲疲勞極限MPa2401 ??? 。由《機械設計》表 153查得 1200?A 。 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 mmnPAd 330m in ???? 由于最小直徑與電動機輸出軸連接，電動機輸出軸直徑為 38mm，長度 60mm，因此主軸最小直徑取 38mm。同時為了 使電動機輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號。 選擇聯(lián)軸器類型時，應考慮： (1)所需傳遞轉矩的大小和性質(zhì)，對緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。 (2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運動等引起兩軸軸線的相對位移程度。 (3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對于大型的聯(lián)軸器，應能在軸不需作軸向移動的條件下實現(xiàn)裝拆。 此外，還應考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和經(jīng)濟性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。 表 102 工作情況系數(shù) KA 分類 工作情況及舉例 電動機、汽輪機 四缸和四缸以上內(nèi)燃機 雙缸內(nèi)燃機 單缸內(nèi)燃機 Ⅰ 轉矩變化很小，如發(fā)電機、小型通風機、小型離心泵 Ⅱ 轉矩變化小，如透平壓縮機、木工機床、運輸機 Ⅲ 轉矩變化中等，如攪拌機、增壓泵、有飛輪的壓縮機、沖床 Ⅳ 轉矩變化和沖擊載荷中等，如織布機、水泥攪拌機、拖拉機 Ⅴ 轉矩變化和沖擊載荷大，如造紙機 、挖掘機、起重機、碎石機 Ⅵ 轉矩變化大并有極強烈沖擊載荷，如壓延機、無飛輪的活塞泵、重型初軋機 計算聯(lián)軸器轉矩 2TKT Aca? ，由于考慮到轉矩變化很小，故 ?AK ，則： 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 mmNTKT Aca ????? 查詢標準 按照計算轉矩應小于聯(lián)軸 器公稱轉矩的條件，查標準 GB/T 50142021，選用 LX2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為 mN?560 。聯(lián)軸器孔徑為 38mm，半聯(lián)軸器長度為 62mm。 （ 1）根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長度 參見軸結構圖，如下圖。 序號 長度 直徑 1 80 38 2 40 40 3 32 45 4 52 48 5 6 56 6 30 45 A. 軸水平放置左端與電動機相連 1段與聯(lián)軸器相連，長度為 60mm，直徑為 38mm； B. 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，因此選用角接觸球軸 承。根據(jù)工作要求，根據(jù) 3 段直徑選取角接觸球軸承 GBT29294，其尺寸為青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 mmmmmmBDd 198545 ????? ，設計 3段長度為 32mm，直徑為 45mm； C. 2 段為了方便軸承安裝設計直徑為 40mm，長度為 40mm； D. 4 段與齒輪配合選擇直徑為 48mm，由于長度沒有具體要求，可以取該段長 52mm； E. 5 段軸為軸環(huán)；長度為 6 直徑為 56mm。 F. 6 段與軸承配合，該段軸長取 30mm，直徑為 45mm。 （ 2） 軸向零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接。按 1 段的尺寸查平鍵截面mmmmhb 78 ??? ，再根據(jù)該軸段長度與聯(lián)軸器長度確定鍵長 45mm，半聯(lián)軸 器的選取 與軸的配合為 67kH 。滾動軸承與軸的軸向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 （ 3） 軸上倒角與圓角尺寸見零件圖 此軸未受徑向力，拋光輪邊緣受到豎直向上的力為拋光壓力 NNFa 100?? ，該力軸向作用由軸承承擔，對軸造成的彎矩大小為 ?? rFM a 23000Nm 各軸段聯(lián)軸器的選擇 此次設計聯(lián)軸器共用到兩處，都是選用的彈性柱銷聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。 聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯(lián)軸器時，要從結構上采取各種不 同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。 彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬彈性材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過柱銷實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結構簡單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動兩聯(lián)軸器。彈性元件（柱銷）的材料一般選用尼龍 6，有微量補償兩軸線偏移能力，彈性件工作時受剪切，工作可靠性極差，僅適用于要求很低的中速傳動軸系，不適用于作可靠行要求較高的工況，例如起重機械的提升機構的傳動軸青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 系絕對不能選用，不宜用于低速承重及具有強烈沖擊和振動較大的傳動軸系，對于徑向和角向偏移較大的工 況以及安裝精度較低的傳動軸系亦不應選用，屬淘汰品種。 彈性柱銷聯(lián)軸器 軸中的柱銷在工作時處于剪切和擠壓狀態(tài)，其強度條件就是計算彈性柱銷橫截面上的剪切強度和柱銷與銷孔壁的擠壓強度。 彈性柱銷聯(lián)軸器（ GB501485)適合于各種同軸線的 傳動系統(tǒng)，利用尼龍棒橫圓周面剪切強度傳遞轉矩，公稱轉矩 ，工作溫度為 20℃ 80℃。結構簡單，具有緩沖減震性能和一定的軸偏移補償能力，適合在不控制噪音的環(huán)境的場合使用。許用補償量 徑向 角向 176。 彈性柱銷聯(lián)軸器，一般為彈性 柱銷聯(lián)軸器 ，尼龍棒柱銷聯(lián)軸器，前者是幾個螺絲連接，螺絲的螺帽端裝有彈性墊圈 。后者是用尼龍棒 ， 2個半節(jié)配套鉆一樣大的孔，用尼龍棒插進去 ，外面用擋板一蓋，柱銷聯(lián)軸器， 柱銷聯(lián)軸器說得簡單一點就是將兩個半連軸節(jié)用 N個尼龍棒連接起來 ?？梢云鸬窖a償?shù)淖饔谩? 柱銷式聯(lián)軸器，常用的型號有，彈性套柱銷聯(lián)軸器（ TL),彈性柱銷聯(lián)軸器（ HL)，彈性柱銷齒式聯(lián)軸器（ LZ)。 ZL型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器基本參數(shù)和主要尺寸利用若干非金屬材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器與外環(huán)內(nèi)表面之間的對合孔中，通過柱銷傳遞轉矩實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接 . LT型 (原 TL 型 )彈性套柱銷聯(lián)軸器（ GB43232021 代替 GB43231984)彈性套柱銷聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套（橡膠材料）的柱銷，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。 HL型 彈性柱銷聯(lián)軸器已列為國家標準 GB501485,適用于各種機械聯(lián)接兩同軸線的傳動軸 ,通常用于動頻繁的高低速運動。工作溫度為 20 ～ +80℃；傳遞公稱扭矩為40～ 。彈性柱銷聯(lián)軸器具有較大結構簡單、合理 ,維修方便、兩面對稱可互換 ,