【正文】 5 75 nMKZfD b p??????? ? ? ? ?? 取 Z=9 Z=9 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 26 頁 共 51 頁 離合器的軸向拉緊力 反轉(zhuǎn)摩擦片數(shù) 離合器的軸向拉緊力 由 ?KpSQ ?? ][ ，得： NQ 5 9? ??? 查《機床零件手冊》，摩擦片的型號如下： 內(nèi)片： Dp=，查表?。?D=85mm， d=55mm b=,B= H=,? = 外片： Dp=，查表?。?D=87mm， d=56mm b=,B=20mm H=48mm,H1=42mm ? = 內(nèi)外片的最小間 隙為： ～ 反轉(zhuǎn)摩擦片數(shù) 49550 9550 800 10jnjNM K M K N mnNm?? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ?202 1000 10000 75 75 nMKZfD b p??????? ? ? ? ?? 取 Z=4 Z=4 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 27 頁 共 51 頁 5. 動力設計 傳動軸的驗算 5. 動力設計 傳動軸的驗算 由于變速箱各軸的應力都比較小，驗算時，通常都是用復合應力公式進行計算： ][ 22 bb WM ?? ??? （ MPa） —— b? 為復合應力 （ MPa） —— [ b? ]為許用應力 （ MPa） —— W為軸危險斷面的抗彎斷面模數(shù) 實心軸： )(32 33 mmdW ?? 空心軸： )]()(1[32 3403 mmDddW ?? ? 花鍵軸： )(32 ))((32 324 mmdDdDZbDdW ??? ???? —— d 為空心軸直徑，花鍵軸內(nèi)徑 —— D 為空心軸外徑，花鍵軸外徑 —— d0為空心軸內(nèi)徑 —— b 為花鍵軸的鍵寬 —— Z 為花鍵軸的鍵數(shù) M 為在危險斷面的最大彎矩 22 yx MMM ?? N mm T為在危險斷面的最大扭矩 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 28 頁 共 51 頁 Ⅰ軸的強度計算 作用在齒輪上的力的計算 jNNT ??? 410955 —— N為該軸傳遞的最大功率 —— Nj為該軸的計算轉(zhuǎn)速 齒輪的圓周力：DTPt 2? 齒輪的徑向力： tr PP ? Ⅰ軸的強度計算 Ⅰ軸： 2 ????IP mNNNnjI???????? 4 7 2 880044 作用在齒輪上的力的計算 已知大齒輪的分度圓直徑： d=mz= 39= 圓角力： NDF t 2 ???? ? 徑向力： NFF tr ???? 軸向力： NFF ta ?? 方向如圖所示： 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 29 頁 共 51 頁 由受力平衡： 0FFF r12 ????拉F 拉F = rF = 所以 12 FF? =－（ +） =－ 以 a點為參考點，由 彎矩平衡得： 1051F + rF （ 105+40）－ 2F （ 300+40+105） =0 所以： 1F = 2F = 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 30 頁 共 51 頁 在 V 面內(nèi)的受力情況如下： 受力平衡： 021 ???? FFFF tE 即： + ??? 21 FF 0 以 a 點為參考點，由彎矩平衡： 1F 105－ tF （ 105+40） + 2F （ 300＋ 105＋ 40） =0 所以 1F =－ 3629N 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 31 頁 共 51 頁 主軸抗震性的驗算 2F =3653N 在 V面的彎矩 圖如下： 主軸抗震性的驗算 （ 1）支撐剛度，包括軸承的彈性變形和坐圈接觸變形。 向心推力球軸承： ?? =（ ~） d 圓錐孔雙列向力短圓柱滾子軸承： ?? = Rd ??? ? （ mm） 前軸承處 d=100， 100??d ， R=5400kgf， kgfR 12500?? 所以： r?? = 1r? = 坐圓外變形： )1(4 Dddbrkr ??? ?? 對于向心球軸承： D=150， d=100， b=60，取 k= 所以： 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 32 頁 共 51 頁 mmr )150601( ???? ????? 對于短圓柱滾子軸承： D=150， d=100， b=37，取 k=， R=12500kgf 所以： mmr )150371( ???? ????? 所以軸承的徑向變形： r? = mmrr 0 7 1 ??????? ?? 1r? = 1r?? + 1r?? =+= 支撐徑向剛度： k= k gfRr 5400 ??? k gfRk r ??? ? （ 2）量主要支撐的剛度折算到切削點的變形 )]12)1[( 22 ????? LaLakkkAPY BAz 其中 L=419mm， KA=所以： )]12)1[( 22 ????? LaLakkkAPY BAz )]1419 1252419125) 2 1 3 591[( 2 1 3 2940 22???????? （ 3）主軸本身引起的切削點的變形 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 33 頁 共 51 頁 FILPaYs 3 2? 其中： P=2940N， a=125mm， L=419mm， E=2 107N/cm， D=91mm I=（ D4d4） =（ 914464） = 所以： FILPaYs 3 2? mm372 1 6 3 3 7 710234191252 9 4 0????????? （ 4） 主軸部件剛 度 mNmmNYY PK sz ?/336/33600 2940 ?????? （ 5） 驗算抗振性 ??? c os)1(2 lim ???? bKK cd 則： ??? cos )1(2lim ? ?? cdKKb 所以： ??? cos )1(2lim ? ?? cdKKb 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 34 頁 共 51 頁 齒輪校驗 mmDmm o )(m a x ???????? 所以主軸抗振性滿足要求。 齒輪校驗 在驗算算速箱中的齒輪應力時，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進接觸應力和彎曲應力的驗算。這里要驗算的是齒輪2，齒輪 7，齒輪 12這三個齒輪。 （ 1）接觸應力公式： ? ?4 12 0 8 8 1 0 v a sf ju k k k k NQ z m u B n???? u大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比； k? 齒向載荷分布系數(shù)； vk 動載荷系數(shù)； Ak 工況系數(shù)； sk 壽命系數(shù) 查《機械裝備設計》表 104 及圖 108 及表 102 分布 得 5 , 0 。 5 , 5H B F B v Ak k k k? ? ? ? 假定齒輪工作壽命是 48000h，故應力循環(huán)次數(shù)為 960 60 50 0 1 48 00 0 1. 44 10hN njL? ? ? ? ? ? ? 次 查《機械裝備設計》圖 1018 得 , H NKK??，所以： 主軸抗振性滿足要求。 項目 內(nèi)容 結(jié)果 第 35 頁 共 51 頁 軸承的校驗 23372 1 1 .1 5 1 .0 5 1 .2 5 0 .9 7 .5 0 .9 6 0 .9 82 0 8 8 1 0 18 1 .0 2 4 1 0721 8 4 2 1 5 0 018f M P a??? ? ? ? ? ? ? ? ???? ??? ? ?? ?? （ 2）彎曲應力： 521 9 1 1 0 v a sw jk k k k NQ zm B Yn??? 查《金屬切削手冊》有 Y=，代入公式求得： wQ = 查《機械設計》圖 1021e,齒輪的材產(chǎn)選 ? ?40Cr 滲 碳 ，大齒輪、小齒輪的硬度為 60HRC，故有 1650f MPa?????? ，從圖 1021e 讀出 ? ? 920w MPa? ? 。因為： ? ?,f f w w? ? ? ??????? ，故滿足要求，另外兩齒輪計算方法如上，均符合要求。 軸承的校驗 Ⅰ軸選用的是角接觸軸承 7206 其基本額定負荷為 由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值 710 / minnr? 所以齒輪越小越靠近軸承，對軸承的要求越高。根據(jù)設計要求，應該對Ⅰ軸未端的滾子軸承進行校核。 齒輪的直徑 2 4 2 .5 6 0d mm? ? ? Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 nPT 9550?