【正文】 繪出水平面和垂直面彎矩圖 ????和???? 當(dāng) 軸 正 轉(zhuǎn) 時(shí) ????1 = ????1 ?????????????????? = 2690 ??????20176。??????176。= 1007?? 小齒輪 軸向力為 ????1 = ????1 ? ???????? = 2690 ??????176。= 644?? 空間受力 如 圖 5 3 所示 xzy176 61F BV F AVF t 1 = 2690 NB ACF r 1F aF t 1B AC圖 5 3 受力分析 與 正轉(zhuǎn)時(shí)相同。 垂直面 （ YZ 平面 ）支反力及 彎矩 計(jì)算如下 ?????? = ????1 176237 = 2690 176237 = 1998?? 35 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 ?????? = ????1 ??????? = 2690 ?1998 = 692?? ?????? = ?????? 61 = 1998 61= 121856?? ????? 其 受力圖和彎矩圖如 圖 5 4： F BV F AVF t 1 = 2690 NM VC( a ) 垂直面 （ YZ 平面 ）B ACB AC圖 5 4 水平面 （ XZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： ?????? = ????1 176 +????1 = 1007 176 +644 = 836?? ?????? = ????1 176 ?????1 = 1007 61? 644 = 171?? ??????′ = ?????? 176 = 171 176= 30074?? ????? ??????′′ = ?????? 61 = 836 61= 50996?? ????? 其受力圖 和彎矩圖如 圖 5 5 所示： ?????? = 121856??? ???? 正 轉(zhuǎn) ??????′ = 30074??? ???? ??????′′ = 50996??? ???? 36 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 當(dāng)軸逆轉(zhuǎn) 時(shí) 32.5F BHF AHF r 1 = 1007 NF a 1 = 644 N( b ) 水平面 （ XZ 平面 ）M ” HCM ’ HCB ACB AC圖 5 5 垂直面 （ YZ 平面 ）支反力及 彎矩與正轉(zhuǎn)相同 水平面 （ XZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： ?????? = ????1 176 ?????1 = 1007 176 ?644 = 670?? ?????? = ????1 61+ ????1 = 1007 61+ 644 = 347?? ??????′ = ?????? 176 = 347 176= 61160?? ????? ??????′′ = ?????? 61 = 670 61= 40870?? ????? 其受力圖 和彎矩圖如 圖 5 6 所示： 逆轉(zhuǎn) ??????′ = 61160??? ???? ??????′′ = 40870??? ???? 37 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 6. 計(jì)算并 合成彎矩圖 當(dāng) 軸 正轉(zhuǎn) 時(shí) 當(dāng) 軸 逆轉(zhuǎn) 時(shí) 32.5F BH F AHF r 1 = 1007 N( b ) 水平面 （ XZ 平面 ）M ” HCM ’ HCF a 1 = 644 NB ACB AC圖 5 6 ????′ = √??????2 + ??????′ 2= √1218562 + 300742= 125512?? ? ???? ????′′ = √??????2 +??????′′ 2= √1218562 + 509962= 132096?? ? ???? 合成 彎矩圖如 圖 5 7(a)所示 。 ????′ = √??????2 + ??????′ 2= √1218562 + 611602= 136343?? ? ???? ????′′ = √??????2 +??????′′ 2= √1218562 + 408702= 128527?? ? ???? 合成 彎矩圖如 圖 5 8(a)所示 。 正轉(zhuǎn) ????′ = 125512??? ???? ????′′ = 132096??? ???? 逆轉(zhuǎn) ????′ = 136343??? ???? ????′′ = 128527??? ???? 38 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 7. 計(jì)算 并繪制轉(zhuǎn)矩圖 8. 計(jì)算 并繪制當(dāng)量彎矩圖 ??1 = 106 ????= 106 = 87427?? ????? 轉(zhuǎn)矩圖 如 圖 5 7（ b） 所示 轉(zhuǎn)矩 按照 脈動 循 環(huán) 考 慮 ， 取?? = [???1??][??0??]。 由表 12 查得 ???? = 750??????，由 表 14 查得 [???1??] = 75?????? ，[??0??] = 130??????， 則 ?? = 75130 = 。 由 公式 ???? = √??2 +(????)2求出 危險(xiǎn)截面 C 處的當(dāng)量彎矩 軸 正轉(zhuǎn)時(shí) ??????′ = √????′ 2 +(????)2= √1255122 +( 87427)2= 135270?? ? ???? ??????′′ = √????′′2 + (????)2= √1320962 +( 87427)2= 141400?? ? ???? 軸 逆轉(zhuǎn) 時(shí) ??????′ = √????′ 2 +(????)2= √1363432 +( 87427)2= 145375?? ? ???? ??1 = 87427?? ????? 正轉(zhuǎn) ??????′ = 135270??? ???? ??????′′ = 141400??? ???? 逆轉(zhuǎn) ??????′ = 145375??? ???? 39 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 ??????′′ = √????′′2 + (????)2= √1285272 +( 87427)2= 138072?? ? ???? 繪制 當(dāng)量彎矩圖如 圖 5 7 圖 5 8（ c）所示 。 ( a ) 合成彎矩圖M ” CM ’ CT( b ) 轉(zhuǎn)矩圖( c ) 當(dāng)量彎矩圖A . 軸正轉(zhuǎn)B ACB ACB AC圖 5 7 ( a ) 合成彎矩圖M ” CM ’ CT( b ) 轉(zhuǎn)矩圖( c ) 當(dāng)量彎矩圖B . 軸反轉(zhuǎn)B ACB ACB AC圖 5 8 ??????′′ = 138072??? ???? 40 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 9. 按照彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由 表 14 查得 許用彎曲應(yīng)力為[???1??] = 75??????。 由 式 （ 13） ???? = ?????? = ??????3 ≤ [???1??] 得 危險(xiǎn)截面 C 處的彎曲應(yīng)力 ?????? = ??????????= 653 = ?????? ?????? [???1??] = 75??????， 安全。 ?????? = ?????? 41 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 六、 中 速軸 的 設(shè)計(jì)與 校核 1. 選擇材料和熱處理 2. 按 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 3. 初步 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu) 根據(jù)軸的使用條件 ，選擇 45 鋼 ，正火，硬度 HB=170~217 查表 13， 取 C=112， 根據(jù)式（ 12）得 ?? ≥ ?? ? √????3= 112 √3????= ???? 考慮到 軸 承 的 選 取 ， 取 軸 徑?? = 45????。 初選中深溝球軸承 6309， 軸承尺 寸為外徑 ?? = 100????， 寬度 ?? = 25????。初 步 設(shè)計(jì)的 結(jié) 構(gòu)如 圖 6 1 所示 。 ?? = 45???? ?? = 100???? ?? = 25???? 圖 6 1 42 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 4. 軸 的空間受力分析 當(dāng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動（定義為正轉(zhuǎn)） 軸所受到 的外載荷為 兩 齒輪上的作用力 ， 空間受力 如 圖 6 2 所示： xzyF t 2F r 264 . 5F BV F AVF t 2 = 2595 NB ACDF a 2F a 3F t 3F r 385 94 . 5F t 3 = 7758 NB ACD圖 6 2 參考 齒輪傳動的受力分析如下： 輸入軸 的轉(zhuǎn)矩為 ??2 = 106 ????= 106 = 387912?? ????? 齒輪 圓周 力 為 ????2 = 2??2??2= 2 387912299 = 2595?? ????3 = 2??2??3= 2 387912100 = 7758?? 小齒輪 徑向力為 ????2 = ????2 ??????????????????2= 2595 ??????20176。??????176。= 971?? 43 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 當(dāng)軸 逆轉(zhuǎn) 時(shí) 5. 計(jì)算軸承支點(diǎn)的支反力， 繪出水平面和垂直面彎矩圖 ????和 ???? 當(dāng) 軸 正 轉(zhuǎn) 時(shí) ????3 = ????3 ??????????????????3= 7758 ??????20176。??????176。= 2947?? 小齒輪 軸向力為 ????2 = ????2 ?????????2 = 2595 ??????176。= 621?? ????3 = ????3 ?????????3 = 7758 ??????176。= 2317?? 空間受力 如 圖 6 3 所示： xzyF t 2F r 264 . 5F BV F AVF t 2 = 2595 NF a 2F a 3F t 3F r 385 94 . 5F t 3 = 7758 NB ACDB ACD圖 6 3 受力分析 與 正轉(zhuǎn)時(shí)相同。 垂直面 （ YZ 平面 ）支反力及 彎矩 計(jì)算如下 ?????? = ????1 176237 = 2690 176237 = 1998?? 44 項(xiàng)目 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算 依據(jù)和過程 計(jì)算 結(jié)果 垂直面 （ YZ 平面 ）支反力及 彎矩 計(jì)算如下： ?????? = ????2 +????3 85244= 2595 +7758 85244 = 4612?? ?????? = ????2