【正文】 FF NH2F NH1M HFNV2F rM aFNV1M V1M V2M 1M 2F ad MMvt 傳動(dòng)軸承的校核 (1) 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù) ? d=64mm T= ca? = W TM2321 )(?? =aMP 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 29 頁 前已選軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查表 151 得 [ 1?? ]=60MPa ca? [ 1?? ] 此軸合理安全 (2) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 . 1 判斷危險(xiǎn)截面 截面 A,Ⅱ ,Ⅲ ,B 只受扭矩作用。所以 A Ⅱ Ⅲ B 無需校核 .從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看 ,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重 ,從受載來看 ,截面 C上的應(yīng)力最大 .截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近 ,但是截面Ⅵ不受扭矩作用 ,同時(shí)軸徑也較大 ,故 不必做強(qiáng)度校核 .截面 C上雖然應(yīng)力最大 ,但是應(yīng)力集中不大 ,而且這里的直徑最大 ,故 C 截面也不必做強(qiáng)度校核 ,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強(qiáng)度校核 .由第 3章的附錄可知 ,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而 ,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可 . 2 截面Ⅶ左側(cè)。 抗彎系數(shù) W= 3d = 360? =21600 抗扭系數(shù) Tw = 3d = 360? =432021 截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩 M為 mmNMM ????? 1 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 3T = mN? 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? M ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? =TWT3 = MP a02 20 073 54 80 ? 軸的材料為 45 鋼。調(diào)質(zhì)處理。 由課本 35P 表 151 查得： aB MP640?? aMP2751 ??? aMPT 1551 ?? 因 ?dr ? ?dD ? 經(jīng)插入后得 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 30 頁 ??? T? = 軸性系數(shù)為 ??q ?q = ?K? =1+ )1( ????q = K? =1+ ?q （ T? 1） = 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所以它是安全的 3截面Ⅳ右側(cè) 抗彎系數(shù) W= 3d = 364? = 抗扭系數(shù) Tw = 3d = 364? = 截面Ⅳ左側(cè)的彎矩 M為 M= 截面Ⅳ上的扭矩 3T 為 3T =735480 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 31 頁 T? =TWT3 = 28735 480 ? ?K? = ?????? ??K 0 K? = ?????? ??K 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所以它是安全的 軸上零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸 的軸向定位均采用平鍵連接。根據(jù) mmd III 50?? 由課程設(shè)計(jì) P122 表 1424 查得平鍵截面 mmmmmmLhb 70914 ????? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，；同樣，齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為mmmmmmLhb 801118 ????? 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152，取軸端倒角為 ??452 ，各軸肩處的圓角半徑為 輸入軸的設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 32 頁 輸入軸的設(shè)計(jì) 圖 52 3 5 , 3 0 .2 54 1 , 1 46 9 .2 1 , 7 04 1 , 1 2 7 .53 5 , 3 0 .2 53 2 , 5 02 5 , 4 5I II I IIII III II IIIIII IV III IVIV V IV VV VI V VIVI VI I VI VI IVI I VI II VI I VI IId mm l mmd mm l mmd mm l mmd mm l mmd mm l mmd mm l mmd mm l mm???????????????????????????? 輸入軸 (高速軸 )的相關(guān)參數(shù) 輸入軸上的功率 p1 ，轉(zhuǎn)速 n1 ，轉(zhuǎn)矩 T1 p1 = Kw n1 = r/min T1 = N． M 1d = Ft = ?112dT 3 ??? ? Fr = Ft Noon os 20t a ost a n ????? Fa = Ft tan? = = 選取軸的材料為 45 剛 ,調(diào)質(zhì)處理 ，取 1120?A ，于是得 mmnPAd 33110mi n ???? 。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 33 頁 III 軸上的平鍵為 mmmmmmLhb 4078 ????? 。 中間軸的設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù) 中間軸的設(shè)計(jì) 圖 53 3 5 , 4 9 .2 53 9 , 6 24 6 , 1 63 9 , 9 73 5 , 4 9 .2 5I II I IIII III II IIIIII IV III IVIV V IV VV V I V V Id m m l m md m m l m md m m l m md m m l m md m m l m m???????????????????? 中間軸的相關(guān)參數(shù) mNT ?? KWp ? m rn ? Ft = ?222dT 3 ??? ? Fr = Ft Noon os 20t a ost a n ????? Fa = Ft tan? = 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 34 頁 選取軸的材料為 45 剛 ,調(diào)質(zhì)處理，取 1120?A ，于是得 mmnPAd 33220mi n ???? IIIII 軸上平鍵為 mmmmmmLhb 80812 ????? ， IVV 軸上平鍵為 mmmmmmLhb 56812 ????? 。 6 校核 輸出軸上的鍵的強(qiáng)度校核 III 軸上的鍵 mmmmhb 810 ??? ， L=70mm 連接強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)式 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 35 頁 MP ak ldTp 108182102 33 ??? ?????? 查表得 MPap 110][ ?? ，因?yàn)?][ pp ?? ? ，故鍵槽的強(qiáng)度足夠。 VIVII 軸上的鍵 mmmmhb 1118 ??? ， L=80mm 連接強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)式 M P ak ldTp 108 1 82102 33 ??? ?????? 查表得 MPap 110][ ?? ，因?yàn)?][ pp ?? ? ，故鍵槽的強(qiáng)度足夠。 其它軸上的鍵的驗(yàn)算方法同上，經(jīng)過計(jì)算可知它們均滿足強(qiáng)度要求。 軸承的強(qiáng)度校核 輸出軸軸承的校核 軸上齒輪受力情況如圖所視 切向力 NdTFt 501810288 33 ????? ? 徑向力 NFFr nt 18854139。2114c os 20tan5018c ostan ???? ???? 軸向力 NFF ta 12854139。2114t a n5018t a n ???? ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 36 頁 圖 71 NFFFNdFFFVrrVrarVr2094)209(1885 2121????????????????? NFFFNFFHrtHrtHr341516035018 121?????????? 所以， NFFF HrVrr 1 6 1 71 6 0 3)2 0 9( 221211 ?????? 同理， NFr 40062 ? NFF NFF rd rd 27 2440 11 0016 22 11 ???? ???? 12 4009 dda FNFF ??? NFFF NFF daa da 23 8511 0012 8527 2411 22 ????? ?? 取 , ?? YX 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 37 頁 NFYFXfP arp 3427)()( 11111 ???????? 同理 , NP 52422 ? ??? 316 )(6010 pLhhh 2400083001026 82 430 4)3427102( 10 31036 10 ???????? 該軸可以滿足設(shè)計(jì)要求 7 箱體的設(shè)計(jì)及其附件的選擇 箱體的設(shè)計(jì) 箱座壁厚： ??? a? ，取 mm8?? 。 箱蓋壁厚： ? ? ~ ?? ?? 　 ，取 mm81?? 。 箱座、箱蓋、凸緣的厚度： b=b1= ? ,取 b=b1=12mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班 第 38 頁 箱底座凸緣的厚度： b2=? ， b2=20mm 箱座、箱蓋的肋厚： ? ?? mm 取 m=8mm 地腳螺釘?shù)闹睆剑? mmad f 9 10 3 3 ?????? 取 df=20mm；數(shù)目： n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑： fdd ? ， d1=14； 箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓的直徑： fdd )~(2 ? ，取 d2=10 mm，間距 L=150200mm 軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?fdd )~(3 ? ，取 d3=8 mm； 窺視孔蓋板螺釘?shù)闹睆剑?fdd )~(4 ? ，取 d4=6mm。 定位銷直徑： d=10mm 軸承旁凸臺(tái)的半徑： 12Rc? 21, dddf 至箱外壁的距離： mmmmmm ccc f 16,20,26 12111 ??? 21, dddf 至凸緣邊緣的距離： mmmmmm ccc f 14,18,24 22212 ??? 。 外箱壁到軸承座端面的距離： 6211 ??? ?? ccl=42mm。 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離：， ???1 取： ?1 =12mm。 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離：， ???2 取： ?2 =16mm。 軸承蓋外徑： 23(5 ~ )D D d?? （其中， D 為軸承外徑， 3d 為軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑? 高速軸： mmdDD 11240725 32 ????? 中間軸： mmdDD 11240725 32 ????? 低速軸： mmdDD 1 5 0401 1 05 .32 ????? 聯(lián)軸器的選擇 mmd ? ,所以聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ,3TKT Aca ? 查表 141，取機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 班