【導讀】輸出轉(zhuǎn)速：30~1500r/min，18級；要求操作簡單，有效。變速箱傳動部分與操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。綜合訓練的目的；、份量是否適當；、科研、社會等實際相結(jié)合。、研究方法和手段的運用能力；圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；，有無創(chuàng)新之處。容表述正確，總之該生基本具備了獨立工作和解決問題的能力。所涉及的裝配圖和零件圖的表達滿足工程圖的圖紙要求，具有一定的技術(shù)含量，設(shè)計工作量大，在設(shè)計期間能夠自覺的投入大量的時間和精

　　

【正文】 r 568c o stan ???? ?? ②水平面受力與彎矩如圖 47（ b）所示： 21 NHNHr FFF ?? NFF ta 3 7 8ta n ?? ? 67256832378722F 1 ?????NH 1NHF =545N. NFFF NHrNH 2312 ??? mmNmmNFBCFM aNHH ?????????? 1 5 1 5 41 2 0 9 6505 4 5321 ③垂直面受力與彎矩如圖 47（ c）所示： 21 NVNVt FFF ?? NNCDBC CDFF tNV 1410722 67212571 ?????? NFFF NVtNV 10512 ??? mmNmmNBCFM NVV ??????? 7 0 5 0 45014101 ④彎矩合成如圖 47（ d）所示： mmNMMM VH ?????? 7 2 1 1 47 0 5 0 41 5 1 5 4 2222 ⑤扭矩如圖 47（ e）所示： mmNTT ??? 4 9 3 9 71 （ 2）按彎扭合成強度條件校核軸的危險面 B 通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ? 是對稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ? 則常不是對稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性的不同，引入折合系數(shù) ? 。當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，取 ?? 。 由 mmd 29? 得 333 mmdW B ???? MpaW TMca )(72114)( 2222 ?????? ?? 軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)， ? ? Mpaca 601 ?? ??? (安全系數(shù)為 4)，故安全。 2 軸 Ⅱ的載荷分析圖如圖48 （ a） （ b） (c) (d) (e) 圖 48 軸 Ⅱ的載荷分析圖 （ 1）求軸上載荷 ①軸的受力分析如圖 48（ a）所示： mmNTT ??? 9 9 5 5 72 NdTF BtB 14 55722 ???? NFF tBrB 513tan ??? ? NdTF CtC 15 0813299 55722 ???? NFF tCrC 526tan ??? ? ②水平面受力與彎矩如圖 48（ b）所示： 21 NHNHrCrB FFFF ??? NAD CDFBDFF rCrBNH 17781 ????? NFFFF NHrCrBNH 1 2 0 012 ???? mmNABFM NHH ???? 8 7 1 2 21B mmNCDFM NHHc ???? 2 3 7 2 9 02 ③垂直面受力與彎矩如圖 48（ c）所示： tBNVNVtC FFFF ??? 21 NAD BDFCDFF tBtCNV 6201 ????? （負號表示該力的方向與圖示中標示的方向相反） NFFFF tBNVtCNV 41912 ???? mmNmmNABFM NVVB ??????? 4 9 6 4 61 mmNmmNCDFM NVVc ??????? 8 1 4 9 1 9 62 ④彎矩合成如圖 48（ d）所 mmNMMM VCHCC ?????? 2 5 0 7 9 88 1 4 9 52 3 7 2 9 0 2222 ⑤扭矩如圖 48（ e）所示： mmNTT ??? 9 9 5 5 72 （ 2）按彎扭合成強度條件校核軸的危險面 C 由 mmd 40? 得 333 6 4 0 mmdW B ???? MpaW TM Bca 406400 )(250798)( 2222 ?????? ?? 軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)， ? ? M paca 2 71 ?? ??? (安全系數(shù)為 2)，故安 全。 其它兩個位置的載荷比中位小，故安全。 軸Ⅲ的載荷分析圖如圖 49。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 49 軸Ⅲ的載荷分析圖 （ 1）求軸上載荷 ①軸的受力分析如圖 49（ a）所示： mmNTT ??? 2350003 NdTF BtB 435210823500022 ???? NFF tBrB 1 5 1 9tan ??? ? Nd TF CtC 150819523404222 ???? NFF tCrC 526tan ??? ? ②水平面受力與彎矩如圖 49（ b）所示： 21 NHNHrCrB FFFF ??? NAD CDFBDFF rCrBNH 25111 ????? NFFFF NHrCrBNH 3 3 4 912 ???? mmNABFM NHH ???? 9 3 5 3 4 71B ③垂直面受力與彎矩如圖 49（ c）所示： tCNVNVtB FFFF ??? 21 NAD CDFBDFF tCtBNV 8761 ????? NFFFF tCNVtBNV 1 1 6 912 ???? mmNmmNABFM NVVB ??????? 3 2 6 3 1 04 4 51 6 2 41 ④彎矩合成如圖 49（ d）所示： mmNMMMM VBHBB ??????? 990768326310935347 2222m a x ⑤扭矩如圖 49（ e）所示： mmNTT ??? 2350003 （ 2）按彎扭合成強度條件校核軸的危險面 B 由 mmd 58? 得 333 mmdW B ???? MpaW TM Bca )(990768)( 2222 ?????? ?? 軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)， ? ? M paca 2 201 ?? ??? (安全系數(shù)為 )，故安全。 軸 V 的載荷分析圖如圖 410。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖 411 軸 Ⅴ 的載荷分析圖 （ 1）求軸上載荷 ①軸的受力分析如圖 49（ a）所示： mmNTT ??? 5960003 Nd TF BtB 1045611459600022 ???? NFF tBrB 3 8 0 6tan ??? ? ②水平面受力與彎 矩如圖 49（ b）所示： 21 NHNHrCrB FFFF ??? NAD CDFBDFF rCrBNH ????? NFFFF NHrCrBNH 0 2 812 ???? mmNABFM NHH ???? 2 4 5 3 0 11B ③垂直面受力與彎矩如圖 49（ c）所示： tCNVNVtB FFFF ??? 21 NAD CDFBDFF tCtBNV 21 381 ????? NFFFF tCNVtBNV 8 2 3 712 ???? mmNmmNABFM NVVB ??????? ④彎矩合成如圖 49（ d）所示： mmNMMMM VBHBB ??????? 717755245301674539 2222m a x ⑤扭矩如圖 49（ e）所示： mmNTT ??? 2 1 0 0 0 0 03 （ 2）按彎扭合成強度條件校核 軸的危險面 B 由 mmd 58? 得 333 mmdW B ???? Mp aW TM Bca 522 2 )24 530 (67 453 9)( 2222 ?????? ?? 軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)， ? ? M paca 2 201 ?? ??? (安全系數(shù)為 )，故安全。 四、 軸承壽命計算 機床預定壽命 hL h 7 2 0 0 03 0 0821539。 ????? 軸 Ⅰ 左端的 滾動軸承 6005 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6005 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr 10? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅰ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。 NFFF NVNHr 1 2 4 42 12 1 ??? 則： 當量動載荷 ? ? NYFXFfP arp 1 5 5 51 2 4 ????? 軸承壽命 39。366 30 7815 5510 00014 4060 106010 hh LhPCnL ????????????????? 軸承 6005 不符合壽命要求，故改選軸承為滾動軸承 6405，并重新計算軸承壽命。 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知 對于軸承 6405 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 軸承壽命 39。366 171587155538202144060 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6405 軸承可以滿足要求。 軸 Ⅰ 右 端的 滾動軸承 6005 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程 設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6005 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr 10? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅰ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。 NFFF NVNHr 22 2 ??? 則： 當量動載荷 ? ? NYFXFfP arp ????? 軸承壽命 39。6366 11710000144060 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用 6005 軸承可以滿足要求。 軸 Ⅱ左 端的 滾動軸承 6006 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6006 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅱ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。 NFFF NVNHr 1 0 6 22 12 1 ??? 則： 當量動載荷 ? ? NYFXFfP arp 1 3 2 81 0 6 ????? 軸承壽命 39。366 23 61813 2813 20219360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6006 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為滾動軸承 6206，并重新計算軸承壽命。 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6006 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 軸承壽命 39。366 76 14213 2819 50069360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6205 軸承可以滿足要求。 軸 Ⅱ 右 端的 滾動軸承 6005 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6005 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr 10? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅱ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。 NFFF NVNHr 2 3 5 92 22 2 ??? 則： 當量動載荷 ? ? NYFXFfP arp 2 9 5 02 3 5 ????? 軸承壽命 39。366 93629501000069360 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6005 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為圓柱滾子軸承 N207E，并重新計算軸承壽命。 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 62 中知對于軸承 N210E 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承 的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 軸承壽命 39。5366 29506120219360 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用軸承 N210E 可以滿足要求。 軸 Ⅲ左 端的 滾動軸承 6008 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6008 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr 17? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅲ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136，取 載荷系數(shù) ?pf 。 NFFF NVNHr 1 7 7 82 12 1 ??? 則： 當量動載荷 ? ? NYFXFfP arp 2 2 2 31 7 7 ????? 軸 承壽命 39。366 26 24622 2317 00028460 106010 hh LhPCnL ????????????????? 所以選用 6008 軸承 不符合壽命要求，故改選軸承為軸承 6208，并重新計算軸承壽命。 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6208 的基本額定靜載荷 KNC r 180 ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 軸承壽命 39。5366 22232950028460 106010 hh LhPCnL ?????????????????? 所以選用軸承 6208 可以滿足要求。 軸 Ⅲ右 端的 滾動軸承 6007 的壽命計算 查《機械設(shè)計 課程設(shè)計 手冊（第 3 版）》表 61 中知對于軸承 6007 的基本額定靜載荷 KNC r ? ，基本額定動載荷 KNCr ? ,軸承的預期壽命為 hLh 7202139。 ? 。 由于軸 Ⅲ 的軸向載荷很小，故由 《機械設(shè)計》 表 135 知 X=1， Y=0。據(jù)《機械設(shè)計》表 136