【正文】 求軸上的載荷 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截面。計算數(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（論文）說明書 危險截面的彎矩 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（論文）說明書 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，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 脈動循環(huán)應(yīng)力，取?? ，軸的計算應(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)計與校核 根據(jù)主軸的設(shè)計結(jié)果設(shè)計軸的具體尺寸 電動機(jī)的輸出功率為 kwPP ???? ? 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為 mmNnPT m ??????? 235 3131 按扭矩強(qiáng)度條件計算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》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》表 153查得 1200?A 。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 mmnPAd 330m in ???? 由于最小直徑與電動機(jī)輸出軸連接，電動機(jī)輸出軸直 徑為 38mm，長度 60mm，因此主軸最小直徑取 38mm。同時為了使電動機(jī)輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號。 選擇聯(lián)軸器類型時，應(yīng)考慮： (1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對緩沖、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運(yùn)動等引起兩軸軸線的相對位移程度。 (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。對于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動的條件下實現(xiàn)裝拆。 此外，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和 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)、無飛輪的活塞泵、重型初軋機(jī) 計算聯(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（論文）說明書 mmNTKT Aca ????? 查詢標(biāo)準(zhǔn) 按照計算轉(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 50142022，選用 LX2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 mN?560 。聯(lián)軸器孔徑為 38mm，半聯(lián)軸器長度為 62mm。 （ 1）根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長度 參見軸結(jié)構(gòu)圖，如下圖。 序號 長度 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機(jī)相連 1段與聯(lián)軸器相連，長度為 60mm，直徑為 38mm； B. 初步選擇滾動軸承。因軸承同時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（論文）說明書 mmmmmmBDd 198545 ????? ，設(shè)計 3段長度為 32mm，直徑為 45mm； C. 2段為了方便軸承安裝設(shè)計直徑為 40mm，長度為 40mm； D. 4段與齒輪配合選擇直徑為 48mm，由于長度沒有具體要求，可以取該段長 52mm； E. 5段軸為軸環(huán)；長度為 6直徑為 56mm。 F. 6段與軸承配合，該段軸長取 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)該軸段長度與聯(lián)軸器長度確定鍵長 45mm，半聯(lián)軸器的選取 與軸的配合為 67kH 。滾動軸承與軸的軸向定位 是由過渡配合來保證的，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)計聯(lián)軸器共用到兩處，都是選用的彈性柱銷聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳 動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(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)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。 彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬彈性材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過柱銷實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動兩聯(lián)軸器。彈性元件（柱銷）的材料一般選用尼龍 6，有微量補(bǔ)償兩軸線偏移能力，彈性件工作時受剪切，工作可靠性極差，僅適用于要求很低的中速傳動軸系，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)的傳動軸青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 系絕對不能選用，不宜用于低速承重及具有強(qiáng)烈沖擊和振動較大的傳動軸系，對于徑向和角向偏移較大的工況以及安裝精度較低的傳動軸系亦不應(yīng)選用，屬淘汰品種。 彈性柱銷聯(lián)軸器 軸中的柱銷在工作時處于剪切和擠壓狀態(tài)，其強(qiáng)度條件就是計算彈性柱銷橫截面上的剪切強(qiáng)度和柱銷與銷孔壁的擠壓強(qiáng)度。 彈性柱銷聯(lián)軸器 （ GB501485)適合于各種同軸線的 傳動系統(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)境的場合使用。許用補(bǔ)償量 徑向 角向 176。 彈性柱銷聯(lián)軸器，一般為彈性柱銷聯(lián)軸器 ，尼龍棒柱銷聯(lián)軸器，前者是幾個螺絲連接，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，柱銷聯(lián)軸器， 柱銷聯(lián)軸器說得簡單一點(diǎn) 就是將兩個半連軸節(jié)用 N個尼龍棒連接起來 ?？梢云鸬窖a(bǔ)償?shù)淖饔谩? 柱銷式聯(lián)軸器，常用的型號有，彈性套柱銷聯(lián)軸器（ TL),彈性柱銷聯(lián)軸器（ HL)，彈性柱銷齒式聯(lián)軸器（ LZ)。 ZL型彈性柱銷齒式聯(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，置于兩半聯(lián)軸器與外環(huán)內(nèi)表面之間的對合孔中，通過柱銷傳遞轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接 . LT型 (原 TL型 )彈性套柱銷聯(lián)軸器（ GB43232022代替 GB43231984)彈性套柱銷聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套（橡膠材料）的柱銷，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。 HL型 彈性柱銷聯(lián)軸器已列為國家標(biāo)準(zhǔn) GB501485,適用于各種機(jī)械聯(lián)接兩同軸線的傳動軸 ,通常用于動頻繁的高低速運(yùn)動。工作溫度為 20 ～ +80℃；傳遞公稱扭矩為40～ 。彈性柱銷聯(lián)軸器具有較大結(jié)構(gòu)簡單、合理 ,維修方便、兩面對稱可互換 ,壽命長 ,允許較大的軸向竄動 ,具有緩沖、減震、耐磨等性能 。 這里我們選擇的是 LX彈性柱銷聯(lián)軸器。圖片見下圖，兩聯(lián)軸器都為 LX型 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 鍵的選用及校核 鍵的具體選型號已在軸段的設(shè)計中選定，現(xiàn)在對各鍵進(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?? 。 工作臺電機(jī)與齒輪軸的聯(lián)軸器處鍵的型號為鍵 45x108? ，它的工作長度為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 ???????? 。 可見鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 主軸與電機(jī)連接之間的聯(lián)軸器的鍵型號尺寸為鍵 3278 ?? ，它的工作長度為 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 ak ldTp ???????? 。 可見鍵的擠壓強(qiáng)度足夠。 齒輪軸與齒輪連接之間的鍵的型號尺寸為鍵 161045 ?? ，它的工作長度為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?。嚎梢婃I的擠壓強(qiáng)度足夠。 行程開關(guān)的選擇 、用途與分類 在工業(yè)電氣系統(tǒng)的自動控側(cè)、暇序控制、定位控側(cè)和位置狀態(tài)的檢側(cè)中，位 f(行程開關(guān) 的用途非常廣泛。在位皿開關(guān)中 .以機(jī)械行程直搜接觸妞動作為抽人信號的 .叫做行程限 位開關(guān) 。以旋轉(zhuǎn)傳動帶動凸輪片作用于徽動開關(guān)作為翰人信號的 .叫做凸輪行程限位開關(guān) .以電磁信號 (并且不直接接觸》輸人動作信號的位 I 開關(guān)，叫做接近限位開關(guān)。 、行程開關(guān)的選擇 行程限位開關(guān)（微動開關(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 :行程限位開關(guān)的觸頭電壓等級應(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。如將行程限位開關(guān)直接用于分?jǐn)嘀骰芈?，川要求其傾定發(fā)熱電流至少大于 15A. 3)機(jī) 杖和電氣勿命 :根據(jù)行程限位開關(guān)的使用環(huán)境和操作級率 (次 /h).合適地選擇不同青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 類型的開關(guān) .對操作頻率比較離的場合一定要參層產(chǎn)品樣本中的有關(guān)今效。 4)精度要求 :重復(fù)精度是開關(guān)連續(xù)操作 5^10 次 .開關(guān)觸頭動作的吸大與最小行程的誤差。對于精度要求特別高的場合，建議選用接近開關(guān)。 5)觸頭數(shù)盆與類皿。 6)傳動與安裝方式。”操作力及動作行程與超行程。 8)允許最高傳動速度。 凸輪行程限位開關(guān)的選擇除了滿足上迷行程限位開關(guān)選用的篆本要求外 .還搖根據(jù)實際使用情況選擇傳動比，即傳動軸角行程與 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，可較方便地潤節(jié)動作行程。此外，回差參致也是一硯很，要的指標(biāo)。在開關(guān)電路中，執(zhí)行元件的琳電特性，即動作值和釋放值之差，造成了開關(guān)在動作位 It 上的不一致 .回差參數(shù)主，取決于徽動開關(guān)的選擇，在凸輪限位開關(guān)上所使用的徽動開關(guān)一般都要求其，復(fù)精度誤差小于、等于 10. 5mm. 接近開關(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 .主耍還有以下幾個指標(biāo) : 1)重復(fù)精度 :接近開關(guān)的重 復(fù)精度要比行程開關(guān)的高，因為它不受機(jī)械力的動作影響，但有時會受電路不稱定等因索的形響 .它的什算與行程開關(guān)相同 . 2)回環(huán)寬度 (與行程開關(guān)的回差參數(shù)類似 ):（腳踏開關(guān)） 么