【正文】 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(dān)，對(duì)軸造成的彎矩大小為 ?? rFM a 23000Nm 從軸的結(jié)構(gòu)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(xiǎn)截面。計(jì)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 危險(xiǎn)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取?? ，軸的計(jì)算應(yīng)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(shè)計(jì)與校核 根據(jù)主軸的設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)軸的具體尺寸 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 kwPP ???? ? 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為 mmNnPT m ??????? 3131 按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151 選擇軸的材料為 45 鋼，正火處理，硬度 HBS=200,強(qiáng)度極限 MPaB 600?? ，屈服極限 MPaB 600?? ，彎曲疲勞極限MPa2401 ??? 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153查得 1200?A 。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) mmnPAd 330m in ???? 由于最小直徑與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為 38mm，長(zhǎng)度 60mm，因此主軸最小直徑取 38mm。同時(shí) 為了使電動(dòng)機(jī)輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號(hào)。 選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)考慮： (1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)等引起兩軸軸線的相對(duì)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(duì)于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動(dòng)的條件下實(shí)現(xiàn)裝拆。 此外，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)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(dòng)機(jī)、汽輪機(jī) 四缸和四缸以上內(nèi)燃機(jī) 雙缸內(nèi)燃機(jī) 單缸內(nèi)燃機(jī) Ⅰ 轉(zhuǎn)矩變化很小，如發(fā)電機(jī)、小型通風(fēng)機(jī)、小型離心泵 Ⅱ 轉(zhuǎn)矩變化小，如透平壓縮機(jī)、木工機(jī)床、運(yùn)輸機(jī) Ⅲ 轉(zhuǎn)矩變化中等，如攪拌機(jī)、增壓泵、有飛輪的壓縮機(jī)、沖床 Ⅳ 轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷中等，如織布機(jī)、水泥攪拌機(jī)、拖拉機(jī) Ⅴ 轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大，如造 紙機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī) Ⅵ 轉(zhuǎn)矩變化大并有極強(qiáng)烈沖擊載荷，如壓延機(jī)、無(wú)飛輪的活塞泵、重型初軋機(jī) 計(jì)算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩 2TKT Aca? ，由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故 ?AK ，則： 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) mmNTKT Aca ????? 查詢標(biāo)準(zhǔn) 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于 聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50142021，選用 LX2 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 mN?560 。聯(lián)軸器孔徑為 38mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 62mm。 （ 1）根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長(zhǎng)度 參見(jiàn)軸結(jié)構(gòu)圖，如下圖。 序號(hào) 長(zhǎng)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(dòng)機(jī)相連 1段與聯(lián)軸器相連，長(zhǎng)度為 60mm，直徑為 38mm； B. 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) mmmmmmBDd 198545 ????? ，設(shè)計(jì) 3段長(zhǎng)度為 32mm，直徑為 45mm； C. 2 段為了方便軸承安裝設(shè)計(jì)直徑為 40mm，長(zhǎng)度為 40mm； D. 4 段與齒輪配合選擇直徑為 48mm，由于長(zhǎng)度沒(méi)有具體要求，可以取該段長(zhǎng) 52mm； E. 5 段軸為軸環(huán)；長(zhǎng)度為 6 直徑為 56mm。 F. 6 段與軸承配合，該段軸長(zhǎng)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(zhǎng)度與聯(lián)軸器長(zhǎng)度確定鍵長(zhǎng) 45mm，半 聯(lián)軸器的選取 與軸的配合為 67kH 。滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是由過(guò)渡配合來(lái)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(jiàn)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(dān)，對(duì)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(shè)計(jì)聯(lián)軸器共用到兩處，都是選用的彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)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(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各 種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是利用若干非金屬?gòu)椥圆牧现瞥傻闹N(xiāo)，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過(guò)柱銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動(dòng)兩聯(lián)軸器。彈性元件（柱銷(xiāo)）的材料一般選用尼龍 6，有微量補(bǔ)償兩軸線偏移能力，彈性件工作時(shí)受剪切，工作可靠性極差，僅適用于要求很低的中速傳動(dòng)軸系，不適用于作可靠行要求較高的工況，例如起重機(jī)械的提升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 系絕對(duì)不能選用，不宜用于低速承重及具有強(qiáng)烈沖擊和振動(dòng)較大的傳動(dòng)軸系，對(duì)于徑向和角向偏移較大 的工況以及安裝精度較低的傳動(dòng)軸系亦不應(yīng)選用，屬淘汰品種。 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 軸中的柱銷(xiāo)在工作時(shí)處于剪切和擠壓狀態(tài)，其強(qiáng)度條件就是計(jì)算彈性柱銷(xiāo)橫截面上的剪切強(qiáng)度和柱銷(xiāo)與銷(xiāo)孔壁的擠壓強(qiáng)度。 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（ GB501485)適合于各種同軸線的 傳動(dòng)系統(tǒng)，利用尼龍棒橫圓周面剪切強(qiáng)度傳遞轉(zhuǎn)矩，公稱轉(zhuǎn)矩 ，工作溫度為 20℃ 80℃。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有緩沖減震性能和一定的軸偏移補(bǔ)償能力，適合在不控制噪音的環(huán)境的場(chǎng)合使用。許用補(bǔ)償量 徑向 角向 176。 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，一般為 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 ，尼龍棒柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，前者是幾個(gè)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(gè)半節(jié)配套鉆一樣大的孔，用尼龍棒插進(jìn)去 ，外面用擋板一蓋，柱銷(xiāo)聯(lián)軸器， 柱銷(xiāo)聯(lián)軸器說(shuō)得簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是將兩個(gè)半連軸節(jié)用 N個(gè)尼龍棒連接起來(lái) ?？梢云鸬窖a(bǔ)償?shù)淖饔谩? 柱銷(xiāo)式聯(lián)軸器，常用的型號(hào)有，彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（ TL),彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（ HL)，彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器（ LZ)。 ZL型彈性柱銷(xiāo)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(xiāo)，置于兩半聯(lián)軸器與外環(huán)內(nèi)表面之間的對(duì)合孔中，通過(guò)柱銷(xiāo)傳遞轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器 聯(lián)接 . LT型 (原 TL 型 )彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（ GB43232021 代替 GB43231984)彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套（橡膠材料）的柱銷(xiāo)，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。 HL型 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器已列為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB501485,適用于各種機(jī)械聯(lián)接兩同軸線的傳動(dòng)軸 ,通常用于動(dòng)頻繁的高低速運(yùn)動(dòng)。工作溫度為 20 ～ +80℃；傳遞公稱扭矩為40～ 。彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器具有較大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理 ,維修方便、兩面對(duì)稱可互換 ,壽命長(zhǎng) ,允許較大的軸向竄動(dòng) ,具有緩沖、減震、耐磨等性能 。 這 里我們選擇的是 LX彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。圖片見(jiàn)下圖，兩聯(lián)軸器都為 LX 型 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 鍵的選用及校核 鍵的具體選型號(hào)已在軸段的設(shè)計(jì)中選定，現(xiàn)在對(duì)各鍵進(jìn)行校核。此校核參考參考文獻(xiàn) ??2 。 鍵、軸和輪轂的材料查的許用應(yīng)力 ? ? M P ap 2 0 0~1 0 0?? ，取其平均值，? ? MPap 110?? 。 工作臺(tái)電機(jī)與齒輪軸的聯(lián)軸器處鍵的型號(hào)為鍵 45x108? ，它的工作長(zhǎng)度為4510=35 ， 鍵 與 聯(lián) 軸 器 鍵 槽 的 接 觸 高 度 mmk ? ， 鍵 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 為mmNT ?? 。鍵受到的擠壓應(yīng)力為： MP aMP aMP ak ldTp ???????? 。 可見(jiàn)鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 主軸與電機(jī)連接之間的聯(lián)軸器的鍵型號(hào)尺寸為鍵 3278 ?? ，它的工作長(zhǎng)度為 mmbLl 24832 ????? ，鍵與聯(lián)軸器鍵槽的接觸高度 mmk 3? ，鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩為mmNT ?? 。鍵 受到的擠壓應(yīng)力為： MP aMP aMP akldTp ???????? 。 可見(jiàn)鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。 齒輪軸與齒輪連接之間的鍵的型號(hào)尺寸為鍵 161045 ?? ，它的工作長(zhǎng)度為mmbLl 291645 ????? ，鍵與聯(lián)軸器鍵槽的接觸高度 mmk ? ，鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩為比較小。這里取為 MP aMP aMP akldTp 1000022 ???????? 鍵受到的擠壓應(yīng)力也比較小：可見(jiàn)鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。 行程開(kāi)關(guān)的選擇 、用途與分類 在工業(yè)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)控側(cè)、暇序控制、定位控側(cè)和位置狀態(tài)的檢側(cè)中，位 f(行程開(kāi)關(guān) 的用途非常廣泛。在位皿開(kāi)關(guān)中 .以機(jī)械行程直搜接觸妞動(dòng)作為抽人信號(hào)的 .叫做行程限位開(kāi)關(guān) 。以旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)帶動(dòng)凸輪片作用于徽動(dòng)開(kāi)關(guān)作為翰人信號(hào)的 .叫做凸輪行程限位開(kāi)關(guān) .以電磁信號(hào) (并且不直接接觸》輸人動(dòng)作信號(hào)的位 I 開(kāi)關(guān)，叫做接近限位開(kāi)關(guān)。 、行程開(kāi)關(guān)的選擇 行程限位開(kāi)關(guān)（微動(dòng)開(kāi)關(guān)）主要很據(jù)其技術(shù)參數(shù)、使用環(huán)境、安裝位 I 和精度要求進(jìn)行選 擇 . 1)傾定電壓 :行程限位開(kāi)關(guān)的觸頭電壓等級(jí)應(yīng)大于或等于線路的傾定電壓。 2)傾定電流 :其觸頭的傾定發(fā)熱電流應(yīng)離于紐路的最大負(fù)截電流，一般為 l0A。如將行程限位開(kāi)關(guān)直接用于分?jǐn)嘀骰芈罚ㄒ笃鋬A定發(fā)熱電流至少大于 15A. 3)機(jī)杖和電氣勿命 :根據(jù)行程限位開(kāi)關(guān)的使用環(huán)境和操作級(jí)率 (次 /h).合適地選擇不同青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 類型的開(kāi)關(guān) .對(duì)操作頻率比較離的場(chǎng)合一定要參層產(chǎn)品樣本中的有關(guān)今效。 4)精度要求 :重復(fù)精度是開(kāi)關(guān)連續(xù)操作 5^10 次 .開(kāi)關(guān)觸頭動(dòng)作的吸大與最小行程的誤差。對(duì)于精度要求特別高的場(chǎng)合，建議選用接近開(kāi)關(guān)。 5)觸 頭數(shù)盆與類皿。 6)傳動(dòng)與安裝方式?！辈僮髁皠?dòng)作行程與超行程。 8)允許最高傳動(dòng)速度。 凸輪行程限位開(kāi)關(guān)的選擇除了滿足上迷行程限位開(kāi)關(guān)選用的篆本要求外 .還搖根據(jù)實(shí)際使用情況選擇傳動(dòng)比，即傳動(dòng)軸角行程與凸輪轉(zhuǎn)角之比。一般是將凸輪片的旋轉(zhuǎn)作用角度選擇在 30039。左右，可較方便地潤(rùn)節(jié)動(dòng)作行程。此外，回差參致也是一硯很，要的指標(biāo)。在開(kāi)關(guān)電路中，執(zhí)行元件的琳電特性，即動(dòng)作值和釋放值之差，造成了開(kāi)關(guān)在動(dòng)作位 It 上的不一致 .回差參數(shù)主，取決于徽動(dòng)開(kāi)關(guān)的選擇，在凸輪限位開(kāi)關(guān)上所使用的徽動(dòng)開(kāi)關(guān)一般 都要求其，復(fù)精度誤差小于、等于 10. 5mm. 接近開(kāi)關(guān)的選擇要求是滿足其技術(shù)今數(shù)和工作環(huán)境。接近開(kāi)關(guān)的主要今數(shù)除了工作電壓、翰出電流成控制功率、作用距離以外 .主耍還有以下幾個(gè)指標(biāo) : 1)重復(fù)精度 :接近開(kāi)關(guān)的重復(fù)精度要比行程開(kāi)關(guān)的高，因?yàn)樗皇軝C(jī)械力的動(dòng)作影響，但有時(shí)會(huì)受電路不稱定等因索的形響 .它的什算與行程開(kāi)關(guān)相同 . 2)回環(huán)寬度 (與行程開(kāi)關(guān)的回差參數(shù)類似 ):（腳踏開(kāi)關(guān)） 么 :