【正文】 701300002?? =3625N Fr =F ??tant 3625 ?? 20tan =1319N 壓軸力 F=1696N 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調質處理據(jù) [2]表 153，取 A0 =110，于是得： dmin =A0 ?? 3311 26mm 因為軸上應開 2 個鍵槽，所以軸徑應增大 5%7%故 d=，又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取 dmin =32mm，查 [4]P620 表 1416 知帶輪寬 B=78mm 故此段軸長取 76mm。 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 通過分析比較，裝配示意圖 71 圖 71 （ 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） III 段是與帶輪連接的其 d III? =32mm， l III? =76mm。 43 2） IIIII 段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的 e=（由減速器及軸的結構設計而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋與 III 段右端的距離為 38mm。故取 l IIIII? =58mm，因其右端面需制出一軸肩故取 d IIIII? =35mm。 3）初選軸承，因為有軸向力故選用深溝球軸承，參照工作要求并據(jù)d IIIII? =35mm ， 由 軸 承 目 錄 里 初 選 6208 號 其 尺 寸 為d BD?? =40mm ? 80mm ? 18mm 故 d IVIII? =40mm。又右邊采用軸肩定位取ⅤⅣ ?d =52mm 所以 l ⅤⅣ ? =139mm， ⅥⅤ ?d =58mm， ⅥⅤ ?l =12mm 4）取安裝齒輪段軸徑為 d ⅦⅥ ? =46mm，齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為 75mm 為是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于齒輪寬度故取 l ⅦⅥ ? =71mm。齒輪右邊Ⅶ Ⅷ段為軸套定位，且繼續(xù)選用6208 軸承，則此處 d ⅧⅦ ? =40mm。取 l ⅧⅦ ? =46mm （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按 d III? 由 [5]P53 表 41 查得平鍵截面 b 810???h ,鍵槽用鍵槽銑刀加工長為 70mm。同時為了保證帶輪與軸之間配合有良好 的對中性，故選擇帶輪與軸之間的配合為 67nH ，同樣齒輪與軸的連接用平鍵 14 639?? ，齒輪與軸之間的配合為 67nH 軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考 [2]表 152 取軸端倒角為 2 ??45 .其他軸肩處圓覺角見圖。 先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖 72 44 圖 72 現(xiàn)將計算出的各個截面的 MH ， MV 和 M 的值如下： F 1NH =1402N F 2NH =1613N F 1NV =2761N F 2NV =864N M 1H =86924N mm? MH2 =103457 mmN? MV =171182N mm? M1 = 522 ?? = ? N mm? M2 =MH2 =103457N mm? T1 = 510? N mm? 進行校核時，通常只校核危險截面的強度，從軸的結構圖以及彎 矩圖和 45 扭矩圖中可以看出截面 A 是軸的危險截面。則根據(jù) [2]式 155 及上面的數(shù)據(jù)，取 ? = 軸的計算應力 : W TMca2321 )(?? ?? 3522 10)( ? ???? = 前面選用軸的材料為 45 鋼，調制處理，由 [2]表 151 查得 [ 1?? ]=60Mp， ][ 1?? ??ca ，故安全。 II 軸的設計計 算 ，轉速和轉矩 由前面的計算得 P1 =， n1 =440 minr ， T 1 = 510? N mm? 已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為 d2 = d3 =108mm 而 F1t212dT? .5327 5??? =767N F1r =F ??tan1t 767 ?? 20tan =279N 同理可解得： F2t422dT? = ??? 108 5 10498N， F2r =F ??tan1t 1730N 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調質處理據(jù) [2]表 153，取 A0 =110，于是得： dmin =A0 ??? 3322 . 因為軸上 應開 2 個鍵槽，所以軸徑應增大 5%7%故 dmin =，又此 46 段軸與軸承裝配，故同時選取軸承，因為軸承上承受徑向力，故選用深溝球軸承，參照工作條件可選 6210 其尺寸為： d B??D =50 2090?? 故 d III? =50mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長度取 24mm 所以 l III? =48mm （ 1）擬定軸上 零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖 74 圖 74 （ 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） II III 段為高速級大齒輪，由前面可知其寬度為 70mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應略短于齒輪輪轂寬度。故取l IIIII? =64mm， d IIIII? =56mm。 2） IIIIV 段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長度應由同軸條件計算 得l IVIII? =15mm， d IVIII? =68mm。 3） IVV 段為低速級小齒輪的軸向定位，由其寬度為 113mm 可取l VIV? =109mm， d VIV? =56mm 4） VVI 段為軸承同樣選用深溝球軸承 6210，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長度為 24mm 則 l VIV? =48mm d VIV? =50mm （ 3）軸上零件的周向定位 兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按 d ⅢⅡ ? 由 [5]P53 表 41 查得 47 平 b 631016 ????? Lh ,按 d VIV? 得平鍵截面 b Lh?? =16 11010?? 其與軸的配合均為 67nH 。軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考 [2]表 152 取軸端倒角為 2 ??45 .個軸肩處圓覺角見圖。 先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖 74?，F(xiàn)將計算出的各個截面的 MH ， MV 和 M 的值如下： F 1NH =719N F 2NH =2822N F 1NV =4107N F 2NV =7158N M 1H =49611N mm? M 1H =253980N? mm M 1V =283383N mm? M 2V =644220N mm? M1 = 522 ?? =284000N mm? M2 = 522 10)( ?? =690000N mm? T2 = 510? N mm? 48 圖 74 進行校核時，通常只校核危險截面的強度，從軸的結構圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面 B 和Ⅵ的右側是軸的危險截面 ,對該軸進行詳細校核，對于截面 B 則根據(jù) [2]式 155 及上面的數(shù)據(jù)，取 ? =，軸的計算應力 W TMca2322 )(?? ?? 3522 10).(.96 ? ???? = 前面選用軸的材料為 45 鋼，調制處理，由 [2]表 151 查得 [ 1?? ]=60Mp， 49 ][ 1?? ??ca 。 對于Ⅵ的右側 333 1 7 5 6 mmdW ????? 33 3 5 1 2 mmW t ??? ab MPWM 61690 00 0 ???? aTT MPWT 23560 00 0 ???? 由 [2]表 151 查得 aB MP640?? aMP2751 ??? aMP1551 ??? 由 [2]表 38 查得 ????k ????k 由 [2]附圖 34 查得 ?? ?? ?? 由 [2]中 13?? 和 23?? 得碳鋼的特性系數(shù)，取 ??? ， ??? 故綜合系數(shù)為 ??????? ???? ??kK ??????? ???? ??kK 故Ⅵ右側的安全系數(shù) 為 2751 ??????? ? maKS ???? ??? 2 1 5 51 ????????maKS ??????? 2222 ?????? ???? SS SSS ca S= 故該軸在截面Ⅵ的右側的強度也是足夠的。 綜上所述該軸安全。 III 軸的設計計算 50 ，轉速和轉矩 由前面算得 P3 =， n3 =， T3 = 610? N mm? 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 d4 =352mm 而 Ft432dT? = ??? 352 6 10081N Fr =F ??tant 10081 ??? 20tan 3669N 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調質處理據(jù) [2]表 153，取 A0 =110，于是得： dmin =A0 ??? 3333 .628 同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩 Tca =K 3TA 查 [2]表 141 取 KA =.則： T mmNTK Aca ?????? 63 按計算轉矩應小于聯(lián)軸器的公稱轉矩的條件查 [5]P99 表 87 可選用 LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉矩為 2500000N mm? 。半聯(lián)軸器孔徑 d=63mm，故取 d III? =63mm 半聯(lián)軸器長度 L=142mm，半聯(lián) 軸器與軸配合的轂孔長度l1 =132mm。 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖 75 51 圖 75 （ 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， III 右端需制出一軸肩故 IIIII 段的直徑d IIIII? =65mm；左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑 D=65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長為 132mm，為保證軸端 擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故 III 段長度應比 L1 略短一些，現(xiàn)取 l III? =132mm. 2） IIIII 段是固定軸承的軸承端蓋 e=12mm。據(jù) d IIIII? =65mm 和方便拆裝可取 l IIIII? =95mm。 3）初選軸承，因為有軸向力故選用深溝球軸承，參照工作要求 d ⅣⅢ ? =70mm，由軸承目錄里初選 6214 號其尺寸為 d BD?? =70mm ? 125mm ? 24mm，l IVIII? =24mm 由于右邊是軸肩定位， d ⅤⅣ ? =82mm ， l ⅤⅣ ? =98mm ，d ⅥⅤ ? =88mmmm， l ⅥⅤ ? =12mm。 4）取安裝齒輪段軸徑為 d ⅦⅥ ? =80mm，已知齒輪寬為 108mm取 l ⅦⅥ ? =104mm。齒輪右邊Ⅶ Ⅷ段為軸套定位，軸肩高 h=6mm 則此處 d ⅧⅦ ? =70mm。取l ⅧⅦ ? =48mm （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按 d III? 由 [5]P53 表 41 查得平鍵截面 b 1118???h 鍵槽用鍵槽銑刀加工長為 125mm。選擇半聯(lián)軸器與軸之間的配合為 67kH ，同樣齒輪與軸的連接用平鍵 2