【正文】 ? ?。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文 獻(xiàn) 【 １ 】 附 表 32 查 取 。 因 ??d ， ??d ，經(jīng)插 值后查得 ?? ?? ?? ， 又由文獻(xiàn)【１】附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由文獻(xiàn)【１】附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸 37002W mm 3T 4005W mm? ?? mmN100692T ?? ?b? .6MPa81?b? ???? 系數(shù) ?? ? 。 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取合金鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 SSSSS22200KS355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? ③截面 5 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 2 8 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 8 5 7 .2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎 M 為 5 1 3 5 2M ?? 截面 5 上的扭矩為 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由文獻(xiàn)【１】附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 。 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? ???? 1 .ca ???????? mm? 3T 8575W mm? ?? mmN100692T ?? ?b? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取合金鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 SSSSS22200KS355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? ③截面 5 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 2 8 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 8 5 7 .2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎 M 為 5 1 3 5 2M ?? 截面 5 上的扭矩為 mmN100692T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P .51513 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P 5100 69 2T T2 ??? Wb? 過盈配合處的 k??? ，由文獻(xiàn)【１】附表 38 用插值法求出，并取 ????? ，于是得 ?b? ?????? ???? 1 .ca ???????? ???? ???? ， 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 故得綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 1 .SSSSS21 1 .20 .0 521 1 .21 .9200KS00 .13 5 .32 .3 5355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? 故可知安全。 (1) 求輸出軸上的功率 3p 、轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T kwp ? m in/ rn ? mNT ?? (2) 求作用在齒輪上的力 已知圓柱直齒輪的分度圓直徑 mmd 3503 ? 而 NFFNdTFtrt 333??????????? 圓周力 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 如圖 55 (3) 初步確定軸的最小直徑 ①先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根 kwp ? min/ rn ? mNT ?? NFNFrt?? 據(jù)文獻(xiàn)【１】表 153，取 0 112A? ，得 mmnPAd 33330m in ???? ， 輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 ②聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca ? ，查文獻(xiàn)【１】表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則 mmNTKT Aca ????? 0 4 1 0 33 8 7 7 7 ③查文獻(xiàn)【２】表 171，選 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸 器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630000 mmN? ，半聯(lián)軸器的孔徑mmd 451 ? ，故取 mmd 4521 ?? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 mmL 112? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 84mm。 mmd ? mmNT ca ?? 41 03 mmd 4521 ?? FFFFFFMM圖 55 軸的載荷分 析圖 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案（見圖 56） ①根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑 mmd 5032 ?? ,長(zhǎng)度 42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 mmL 841 ? ，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12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 1L 略短些，現(xiàn)取 mml 8221 ?? 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) mmd 5032 ?? ，由文獻(xiàn)【２】表 151 中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30310 ， 其 尺 寸 為 50 11 0 29 .25d D T mm mm mm? ? ? ? ?，算上擋油環(huán)長(zhǎng)度，取mmdmmd 5055 8743 ?? ?? ， 。左端軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。齒輪左端以及軸承的定位采用擋油環(huán)，已知齒輪輪轂的寬度為 75mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 mml 7176 ?? ， mmd 6076 ?? 。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，故取 mmh 5? ，則軸環(huán)處的直徑為 mmd 7065 ?? 。軸環(huán)寬度 ? ，取 mml 1065 ?? 。 ②軸上的周向定 位 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按 67d?由文獻(xiàn)【１】表 61 查得平鍵截面 mmmmh 1118b ??? ，鍵槽用鍵槽 銑 刀加工，長(zhǎng)為 ,56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67kH ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵 mmmmmm 401010 ?? ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH ，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 r6。 (5) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 圖 56 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 ?? (6) 求軸上的載荷 表 53 軸上載荷 (7) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P )()( 3 22212 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），由文獻(xiàn)【１】表151 查得 ? ? ? ?1160 , caM P a? ? ?????，故安全。 (8) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 截面 7 左右側(cè)受應(yīng)力最 大 ②截面 7 右側(cè)抗彎截面系數(shù) 333 2 5 0 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 5 0 0 .2 dW mm???? 截面 7 右側(cè)彎矩 M 為 ?? 截面 7 上的扭矩 2T 為 mmN387772T ?? 截面 上的彎曲應(yīng)力 M P 00947 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F ? ? ? ? 彎矩 M N .m 90 32M H ? N .m 2 3 8 8M v ? 總彎矩 4 7 4 2 3 8 88 9 0 3 2M 22 ???? 扭矩 T mmN387772T ?? mmN387772T ?? ?ca? 325001W mm? 3T 50002W mm? ?? mmN387772T ?? ?b? ?b? M P 00038 777 2T T ??? Wb? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表 151 查得 11640 , 275 , 155B M Pa M Pa M Pa? ? ???? ? ?。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn)【１】附表 32 查取。因 ??d， 5060D ??d，經(jīng)插 值后查得 ?? ?? ?? ， 又由文獻(xiàn)【１】附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由文獻(xiàn)【１】附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 。軸按磨削加 工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取碳鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 ?? ?? ?? ???? 1 .ca ???????? 1 .SSSSS21 3 .50 .0 521 3 .51 .9 8155KS00 . .8275KS2222cam1m1???????????????????????????????????