【正文】 1 ( 1 ) 1 .8 5kq? ? ??? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 .2 6kq? ? ??? ? ? ? 由《機械 設計 》 圖 32 的尺寸系 數(shù) ?? ? ；由 圖 33的扭 轉 尺寸系 數(shù) ?? ? 軸 按磨削加工，由《機械 設計 》 圖 34得表面 質 量系 數(shù)為 ?????? 軸 未 經(jīng) 表面 強 化 處 理，即 1?q? ， 則綜 合系 數(shù)為 1 1 2 .8kK ?? ????? ? ? ? 1 1 1 .6 2kK ?? ????? ? ? ? 查機械 設計 手 冊 得碳 鋼的 特性系 數(shù) ~ ?? ? ，取 ?? ? ~ ?? ? ，取 ?? ? 于是， 計 算安全系 數(shù) caS 值， 則 1 25 .1 3amS K????? ? ????? 1 amS K????? ? ????? 22 SSSSSS????? ? ? ?? 故可知其安全。 (3).截面Ⅶ右 側 MPa? ? 1[ ] 60MPa?? ? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 23 頁 抗 彎 截面系 數(shù) 3 3 30 .1 0 .1 5 0 1 2 5 0 0W d m m? ? ? ? 抗扭截面系 數(shù) 3 3 30 . 2 0 . 2 5 0 2 5 0 0 0TW d m m? ? ? ? 截面ⅦⅣ右 側的彎 矩 M 為 133560M N mm??右 截面Ⅶ 上的扭矩 T 為 295000T N mm?? 截面上的 彎 曲 應 力 1 0 .6 8b M M P aW? ??右 截面上的扭 轉 切 應 力 3 11 .8 0T TT MPaW? ?? 過 盈配 合 處 的???k ，由附表 ，并取???? ?? kk ? ，于是得 ??? ?， ???? 軸 按磨削加工，由《機械 設計 》 圖 得表面 質 量系 數(shù)為 ?? ?? ?? 故得 綜 合系 數(shù)為 1 1 2 .8kK ?? ????? ? ? ? 1 1 1 .6 2kK ?? ????? ? ? ? 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 所以 軸在 截面Ⅶ右 側的 安全系 數(shù)為 1 25 .1 3amS K? ???? ? ????? 321600W mm?343200TW mm? = N mm?左 3341910T N mm? ? TMPaMPa?? ?? 640MPa? ?B 11275155MPaMPa?? ???? ?????? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 24 頁 1 amS K? ???? ? ????? 22 SSSSSS????? ? ? ?? 故 該軸在 截面Ⅶ右 側的強 度也是足 夠 的。 (二 ).齒輪軸的設計 Ⅰ .輸出軸上的功率、轉速和轉矩 由上可知 2P kw? ?， min1460 rn ?? ， mmNT ???? Ⅱ .求作用在齒輪上的力 因已知小齒輪的分度圓直徑 mmmzd ???? 而 NdTFt 12 1 ?? ? NFF tr ?? ? 0?aF Ⅲ .初步確定軸的最小直徑 材料為 45 鋼，正火處理。根據(jù)《機械設計》表 ，取 120?C ，于是mmnPCd in ???? ，由于鍵槽的影響，故 mmdd 39。m inm in ?? ,輸出軸的 ???? kk???????????????? ?? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 25 頁 最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 12d 。 為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉矩 ?? TKT Aca ，查《機械設計》表 ，取 ?AK ，則： mNTKT Aca ??? ? Ⅳ .齒輪軸的結構設計 (1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1). 為了滿足辦聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ Ⅱ段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑 mmd 3623 ? ；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度mmL 60?? ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ Ⅱ段的長度應比 ?L 略短一些，現(xiàn)取 mml 5812 ? 。 2).初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。按照工作要求并根據(jù) mmd 3623 ? ，查機械設計手冊表 61選取深溝球軸承 6208，其尺寸為mmmmmmBDd 188040 ????? ，故 mmdd 407834 ?? ， mmll 187834 ?? 。 3).軸肩高度 dh ? ，故取 mmh 4? ，則軸環(huán)處的直徑 mmdd 486745 ?? 。軸環(huán)寬度 hb ? ，取 mmll 126745 ?? 。 4).軸承端蓋的總寬度為 mm20 (由減速器及軸承端蓋的結構設計而定 )。根據(jù)軸312500W mm?325000TW mm? 133560M N mm? ?右 29500T N mm? ? MPa? ? MPa? ? ??? ? ??? ? ?????? ???? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 26 頁 承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 mml 30? ，故 mml 5023 ? 。 Ⅴ .求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支撐跨距mmmmmmLL ???? 。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算處的截 面 C處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NH 4 1 51 ?NF NH ? NFNV ? NFNV ? 彎矩 M mmNMH ?? 1 3 9 9 mmNM V ?? 9 6 2 7 總彎矩 mmNM ?? 6 6 2 4 扭矩 T mmNT ?? 81400 SSS????? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 27 頁 Ⅵ .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 C）的強度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 MP aW TMca )( 22 ??? ?? 前已選定軸的材料為 45鋼，調質處理，由《機械設計》表 查得 MPa60][ 1 ??? 因此 ][ 1?? ??ca ，故安全。 r12F =1418NF =3506Nr Y= 6L= 10 h? 1 2127P? 2 ? 2 ? 10850b mmh mmL mm??? 40l L b mm? ? ? [ ] 120ppT N mmMPaMPa?????? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 28 頁 4 滾動軸承的選擇及校核 軸承的選擇（表 41） 表 41 所選軸承型號及尺寸 軸號 型號 尺寸（ d D T??） 3mm Ⅰ 深溝球軸承 6206 30 62 16?? Ⅱ 深溝球軸承 6208 40 80 16?? Ⅲ 深溝球軸承 6210 50 90 20?? 滾動軸 承（低速 軸 ）的校核 181163b mmh mmL mm??? 341910TN mm?? 46[ ] 120ppMPaMPa?? ?? 機械設計課程設計 西安文理學院 2021 級機械設計制造及其自動化專業(yè) 1 班 第 29 頁 與第 III根軸相連的滾子軸承型號為 6210 型。 兩軸承受到的徑向力 NNFFF NHNVr 1418)109(1414 22 12 11 2 ?????? NFFF NHNVr 3 5 0 61 7 7 73 0 2 2 222 22 22 ????? 求兩軸承的軸向力 21 aa FF和 。 對于 33