【正文】 1 66 0 6 0 4 5 0 . 4 5 1 9 7 2 . 4 2h CLhnP ??? ??? ? ? ? ? ? ? ??? ??? ???? 軸承校核合格。 因此可按按照圖 21布置安裝的零件 27 軸上的各種載荷 而判斷危險(xiǎn)截面在 23 與 34段的交截面處 與 34 與 45交截面處 ， ，又因?yàn)榇溯S基本對稱，因此只要算一 處即可， 因此將危險(xiǎn) 23與 34交截面 處的力的值列在下表中。 按彎扭合成應(yīng)力校核該軸強(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)參考文獻(xiàn)一式 155 及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 22 2213() 1 0 4 4 1 3 . 0 1 ( 0 . 6 1 2 9 5 0 0 ) 2 0 . 3 40 . 1 4 0ca MT M P aW ?? ? ??? ? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，有參考文獻(xiàn)一表 151 查得? ?1 60MPa?? ? 。因此 ? ?1ca???? ，故安全。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1）判斷危險(xiǎn)截面 經(jīng)過前期的 分析和計(jì)算判定最危險(xiǎn)的截面在 56與 67 段的交截面處。 2）截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 40 6400W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 40 12 80 0TW d m m? ? ? ? 截面左側(cè)的彎矩 M 為 1 0 4 4 1 3 .0 1M N mm? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 12rHFN?? 12rVFN??? 彎矩 M 123 1 4 5 8 .2 58 7 5 0 3 .0 6HHM N m mM N m m?? 129 9 5 6 1 .3 13 9 8 6 7 .5 2VVM N m mM N m m??? 總彎矩 2212 ( ) M N mmM N mm? ? ?? ? ? ? 扭矩 T 129500T N mm? 28 截面上的扭矩 129500T N mm? 截面上的彎曲應(yīng)力 1 0 4 4 1 3 . 0 1 1 6 . 3 16400b M PaW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 129500 1 0 . 1 212800T TT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn)一表 151 查得116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。 截面上的由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ????及 ，按參考文獻(xiàn)一附表 32查取。因 2 4 60 .0 5 , 1 .1 54 0 4 0rDdd? ? ? ?，經(jīng)插值可查得 , ??????又由參考文獻(xiàn)一附表 31 得可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有應(yīng)力集中系數(shù)按參考文獻(xiàn)式附表 34 為 1 ( 1 ) 1 2 ( 5 1 ) 3kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0 .8 5 ( 1 .5 2 1 ) 1 .4 4kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由參考文獻(xiàn)一附圖 32 的尺寸系數(shù) ?? ? ，由附圖 33 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)?? ? 。軸按磨削加工，由附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? ，軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則按式 312及 312a 得綜合系數(shù)為 1 2 .0 3 11 1 2 .7 40 .7 6 5 0 .9 21 1 .4 4 11 1 1 .7 40 .8 7 0 .9 2kKkK????????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 又由參考文獻(xiàn)一 31及 32 得碳鋼的特性系數(shù) 0 .1 ~ 0 .2 , 0 .10 .0 5 ~ 0 .1 , 0 .0 5????????取 取 于是計(jì)算安全系數(shù) caS 值，按式 156~158 得 112 2 2 2275 4 16. 31 015510. 12 10. 12 4 522 5 20. 56 9 S =1 .5 5 20. 56amamcaSKSKSSSSS???????????? ? ??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ??? 故可知其安全 3）截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W按參考文獻(xiàn)表 154中的公式計(jì)算 3 3 46 d m m? ? ? ? 29 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 .2 0 .2 4 6 1 9 4 6 7 .2TW d m m? ? ? ? 彎矩 M及彎曲應(yīng)力為 1 0 4 4 1 3 .0 1M N m? 1 0 4 4 1 3 .0 1 1 0 .7 39 7 3 3 .6b M M P aW? ? ? ? 扭矩 T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 129500T N mm? 129500 6 . 6 51 9 4 6 7 . 2TTT M P aW? ? ? ? 過盈配合處的 k???，由附表 38用插值法求出，并取 ?????，于是得 ??? ? 0 .8 2 .9 2 .3 2k??? ? ? ? 軸按磨削加工，由附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? ，得綜合系數(shù)為 111 2 .9 1 2 .9 90 .9 2111 2 .3 2 1 2 .4 10 .9 2kKkK????????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 故軸所在截面右側(cè)安全系數(shù)為 112 2 2 22758 .5 72 .9 9 1 0 .7 3 0 .1 01551 8 .9 56 .6 5 6 .6 52 .4 1 0 .0 5228 .5 7 1 8 .9 57 .8 1 S = 1 .58 .9 7 1 8 .9 5amamcaSKSKSSSSS???????????? ? ??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ??? 此軸設(shè)計(jì)合格 30 彎矩圖 31 軸 2 軸 2 三維立體圖 32 軸 3 與其支撐軸承的設(shè)計(jì)校核 軸 1 的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 1） 由第一章算得軸一的轉(zhuǎn)速 3 176 / minnr? ，扭矩 3 321500T N mm??，軸與齒輪做成一個(gè)整體。 2）求作用在齒輪上的力 因已知大齒輪的分度圓直徑為 4 mm? 則： 334444442 321 .5 2 10 ta n ta n 20302 6 114 15c os 4c osta n 302 6 ta n 8480 081 .60 25 40 8tenr e Tae TTFNdF F NFF??????? ? ?? ? ? ??? ??????? 3）初步確定軸的最小直徑 安下式初步估計(jì)軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)參考文獻(xiàn)一表 153，取 0 112A? ，于是有 1 33m i n 1 015 . 9 2 6 01 1 2 3 6 . 1 6176pd A m mn? ? ? ? 輸 出 軸的最小直徑顯然安裝聯(lián)軸器處的直徑 12d? ，如圖 21所示，為了使選軸直徑 12d? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩 3Tca AKT? ，根據(jù)參考文獻(xiàn)一表 141，考慮到扭矩變化小，故取 ? ，則： 3T 1 .5 3 2 1 .5 4 8 2 .2 5c a AK T N m? ? ? ? 按照計(jì)算扭矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱扭矩的條件 ，查參考文獻(xiàn)二表 87知，選用 LX3，其公稱扭矩為 1 40d mm? ，故取 12 40d mm? ? ，半聯(lián)軸器長度 L=84mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 12 84L mm? ? 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 1）擬定軸上零件裝配方案。 選擇如參考文獻(xiàn)一圖 1522a 的裝配方案 33 2）根據(jù)軸向定位要求確定各軸端的直徑 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12軸段需要制軸肩，故取 23段的直徑 23 47d mm? ? ，在 34 段須固定一個(gè)角接觸球軸承，需要做成階梯狀，則需要34 55d mm? ? ，固定軸承需要一個(gè)軸肩，那么 45 59d mm? ? 。 56 65d mm? ? 右端89 55d mm? ? ，過來第二個(gè)軸肩 78 59d mm? ? ，則 67 70d mm? ? 確定軸承 1 與軸各段長度。 1）初選軸承的型號為 7206C，則初定 3 4 8 9 21L L mm????， 67 53L mm? ? 。23 50L mm? ? ， 45 mm? ? ， 67 16L mm? ? 。 56 mm? ? 。 校核初選軸承是否符合要求。 1）現(xiàn)已知 ? ， 4 ? ， 1 ? 此軸承的基本動載荷 KN? ，基本靜載荷 0 KN? ， 2)求兩軸承受到的徑向載荷 12rrFF和 將軸系零件收到的空間力系分解到鉛垂面圖 22b，和水平面兩個(gè)平面力系22c，其中：圖 22c中的 teF 為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線 ；圖 22a中的 aeF 亦因通過另加彎矩而平移到作用于軸線上。由力分析可知： 34 4412 4 1142 4 11 22 re aerVr V re r Vr H ter H te r HrFFFNF F F NF F NF F F NFF? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ??2 2 2 2112 2 2 22 2 2 r V r Hr r V r HFNF F F N? ? ? ?? ? ? ? ? 3）求兩軸承的機(jī)算軸向力 12aaFF和 對于 7類軸承來說按參考文獻(xiàn)一表 137，軸承的派生軸承力 drF eF? ，其中，e為參考文獻(xiàn)一表 135 中的判斷系數(shù)，其值由 0aFC的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力 aF 未知，故先取 e=，因此可以估算 11220 .4 8 4 6 .7 70 .4 5 1 0 .6 7drF F NF F N?? 經(jīng)判斷，軸承 2為壓緊端。軸承 1為放松端，因此有： 按參考文獻(xiàn)一式（ 1311）得 2 4 1 846 .77 848 .26 169 3a ae dF F F N? ? ? ? ? 1110208 4 6 .7 78 4 6 .7 7 0 .0 2 0 9405001 6 9 5 .0 3 0 .0 4 1 940500adaaF F NFCFC?????? 求相對軸向載荷對應(yīng)的 e值與 Y 值 。相對軸向載荷為 由參考文獻(xiàn)一表 135 進(jìn)行插值計(jì)算 108 4 6 .7 7 0 .0 2 0 940500aFC ??，在表中介于 35 ~ 之間，對應(yīng)的 e值在 ~ 間。 插值法求得 1e 值 1 ( 0 . 4 0 0 . 3 8 ) ( 0 . 0 2 0 9 0 . 0 1 5 )0 . 3 8 0 . 3 8 80 . 0 2 9 0 . 0 1 5e ? ? ?? ? ?? 由參考文獻(xiàn)一表 135 進(jìn)行插值計(jì)算 201 6 9 5 .0 3 0 .0 4 1 940500aFC ??，在表中介于~ 之間，對應(yīng)的 e值在 ~ 間。 插值法求得 2e 值 2 ( 0 . 4 3 0 . 4 0 ) ( 0 . 0 4 1 9 0 . 0 2 9 )0 . 4 0 0 . 4 1 30 . 0 5 8 0 . 0 2 9e ? ? ?? ? ?? 求得 1 ? ， 2 ? 。再計(jì)算 1 1 12 2 221111020 8 211 821 .37 3 127 527 .26848 .26 821 .37 166 4050040500drdra ae dadaaF e F NF e F NF F F NF F NFCFC? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ???????