【正文】 圖 6 軸的受力分析 在水平面上： 3123/2 3 6 2 1 . 3 2 3 2 . 1 1 2 1 4 4 . 9 9 2 6 2 . 1 7 / 27 3 . 1 8 3 2 . 1 13 7 7 4 . 8 8raH F L F dR LLN? ? ? ? ? ?????? 21 3 6 2 1 .3 2 3 7 7 4 .8 8 1 5 3 .5 6 NH r HR F R? ? ? ? ? ? 由式可知 2HR 的方向與假設方向相反。 在垂直平面上： 12 / 2 97 15 .5 3 / 2 48 57 .7 7 NV V tR R F? ? ? ? 軸承 1 的總支承反力 2 2 2 21 1 1 3 7 7 4 . 8 8 4 8 5 7 . 77 6 1 5 2 . 04 NHVR R R? ? ? ? ? 軸承 2 的總支承反力 2 2 2 22 2 2 ( 1 5 3 . 5 6 ) ( 4 8 5 7 . 77) 4 8 6 0 . 2 0 NHVR R R? ? ? ? ? ? 計算彎矩 在水平面上 aa? 剖面左側 12 37 74 .8 8 73 .1 8 27 62 45 .7 2a H HM R L N m m? ? ? ? ? ? aa? 剖面右側 39。 23 1 5 3 . 5 6 3 2 .1 1 4 9 3 0 . 8 1 Na H HM R L m m? ? ? ? ? ? 在垂直平面上 12 4 8 5 7 .7 7 3 4 .4 5 1 6 7 3 5 0 .1 8 Na V VM R L m m? ? ? ? ? ? 合成彎矩 aa? 剖面左側 22222 7 6 2 4 5 . 7 2 1 6 7 3 5 0 . 1 8 3 2 2 9 8 2 . 1 6 Na a H a VM M Mmm??? ? ? ? aa? 剖面右側 N?? ?? ?? ? ? Nm? ? 39。 m?? m? ? m? ? 機械設計課程設計 27 校核軸的強度 39。 39。 2 39。 2224 9 3 0 . 8 1 1 6 7 3 5 0 . 1 8 1 6 7 4 2 2 . 8 1a a H a VM M MN m m??? ? ? ? 校核軸的強度 aa? 剖面的左側，因彎矩大，有轉矩，還有鍵槽引起的應力集中，故 aa? 剖面的左側為危險面。由附表 得 : 抗彎剖 面模量 23233()0 . 122 0 7 . 5 ( 7 0 7 . 5 )0 . 1 7 0 3 0 1 1 4 . 7 32 7 0b t d tWddmm???? ? ?? ? ? ?? 抗扭剖面模量 23T233()0 . 222 0 7 . 5 ( 7 0 7 . 5 )0 . 2 7 0 6 4 4 1 7 . 7 32 7 0b t d tWddmm???? ? ?? ? ? ?? 彎曲應力 3 2 2 9 8 2 . 1 6 1 0 . 7 33 0 1 1 4 . 7 3b M M P aW? ? ? ? 1 0 .7 3ab MP a???? 0m? ? 扭剪應力 1273560 1 9 . 7 76 4 4 1 7 . 7 3T TT M P aW? ? ? ? / 2 9 .8 9a m T M P a? ? ?? ? ? 對于調質處理的 40Gr 鋼，由表 查得 : 117 5 0 , 3 5 0 , 2 0 0b M P a M P a M P a? ? ???? ? ? : 0. 2 , 0. 1??????查 得 材 料 的 等 效 系 數 鍵槽引起的應力集中系數，由附表 查得 : 1. 58 , 1. 78 5KK????。 絕對尺寸系數，由附圖 查得 : 0. 68 , 0. 56??????。 軸 磨 削 加 工 時 的 表 面 質 量 系 數 由 附 圖 查得 : ?? 39。 Nm? ? 3 mm? T mm? ???? 0m? ? MPa? ? =??? 機械設計課程設計 28 所以求得安全系數 : 1 350 1 2 . 7 81 . 5 81 0 . 7 3 0 . 1 00 . 9 1 0 . 6 8amS K? ? ???? ? ????? ? ?? ? ?? ? 1 200 5 . 3 21 . 7 8 51 0 . 7 3 0 . 1 00 . 9 1 0 . 5 6amS K? ? ???? ? ????? ? ?? ? ?? ? 2 2 2 21 2 . 7 3 5 . 3 2 4 . 9 11 2 . 7 3 5 . 3 2SSS SS???? ?? ? ??? 查表 得許用安全系數 ? ? ~ ? ,顯然 ? ?SS? ，故aa? 剖面安全。 ? ? ?~15S ? ? ?SS? 合格。 機械設計課程設計 29 第 5 章 滾動軸承的選擇及校核計算 . 滾動軸承的選擇 軸承均采用角接觸型滾動軸承，具體選擇如下表所示： 表 4 滾動軸承選擇 位置 軸徑 類型 型號 Ⅰ軸 35mm 角接觸型滾動軸承 7207AC Ⅱ軸 40mm 角接觸型滾動軸承 7208AC Ⅲ軸 65mm 角接觸型滾動軸承 7213AC . 滾動軸承校核 項 目 計算及說明 結 果 已知數據 計算軸承軸向力 已知數據： 以低速軸軸承為例， 由機械設計手冊查 7213AC 軸承的 06 9 8 0 0 , 5 5 2 0 0C N C N??動 載 荷 靜 載 荷。 計算軸承軸向力 圖 7 軸承布置及受力圖 由機械設計第五版表 查得 7213AC 軸承內部軸向力計算公式，則軸承 I、 II 的內部軸向力為 ： 1 1 10 . 7 0 . 7 0 . 7 6 1 5 2 . 0 4 4 3 0 6 . 4 3rS F R N? ? ? ? ? 2 2 20 .7 0 .7 0 .7 4 8 6 0 .2 0 3 4 0 2 .1 4rS F R N? ? ? ? ? 1S 以及 2S 的方向如圖 6 所示。 2S 與 A 同向。 2S +A =+=, 故 2S +A 1S ，因此軸有左移趨勢，但由軸承部件的結構可69800C N? 055200C N? 機械設計課程設計 30 計算當量載荷 校核軸承壽命 知軸承 I 將保持平衡，故兩軸承的軸向力為： 12+AaFS? =, 22aFS? =。 比較兩軸承的受力： 因 2a1a21 FFFF rr ?? 及 ,故只需校核軸承 I。 計 算當量載荷 由 10 55 47 .1 3 55 20 0 0. 10aFC ??,查表 得 ? 。 1 1 3 4 0 2 . 1 4 6 1 5 2 . 0 4 0 . 9 0 2 0 . 6 8F a F r e? ? ? ? 由機械設計第五版表 得 X=,Y= 當量動載荷 12 0 . 4 1 6 1 5 2 . 0 4 0 . 8 7 4 6 8 2 . 2 0 6 5 9 4 . 1 1rrP X F Y F N? ? ? ? ? ? ? 校核軸承壽命 軸承在 100 攝氏度以下工作，查機械設計第五版表 得 1Tf ? .由于其中機械的沖擊屬于中等沖擊，查機械設計第五版表 得 ? 。 故軸承 I 的壽命 66 331 0 1 0 1 6 9 8 0 02 0 0 0 0 ( ) ( ) 2 0 4 4 3 1 . 5 76 0 6 0 2 8 . 6 5 1 . 5 6 5 9 4 . 1 1Th PfCL h hn f P ?? ? ? ??? 預期壽命 39。 20xx0hLh? 顯然， 39。hhLL，故 滿足要求。 ? ? N? h? 39。20xx0hL h? 39。hhLL 合格 機械設計課程設計 31 第 6 章 鍵聯接的選擇及計算 . 鍵連接的選擇 本設計中采用了普通 A 型平鍵和普通 B 型平鍵連接，材料均為 45 鋼，具體選擇如下表所示： 表 5 各軸鍵連接選擇表 位置 軸徑 型號 數量 Ⅰ軸 25mm A 型鍵 8 7 45?? 1 Ⅱ 軸 45mm B 型鍵 14 9 20?? 1 Ⅲ軸 55mm A 型鍵 16 10 100?? 1 70mm B 型鍵 20 12 32?? 1 . 鍵連接的校核 項 目 計算及說明 結 果 Ⅰ 軸上鍵的校核 Ⅱ 軸上鍵的校核 Ⅰ 軸上鍵的校核 帶輪處的鍵連接壓力為： 4 4 96730 625 7 ( 45 8 )p T M P adhl? ?? ? ?? ? ? 鍵、軸、聯 軸器的材料都是 鋼，查教材 表 知1 2 0 ~ 1 5 0p M Pa?????? ，顯然， Pp???????,故強度足夠。 Ⅱ 軸上鍵的校核 齒輪處的鍵連接壓力為： 4 4 3 9 1 7 3 0 1 2 8 . 9 71 . 5 1 . 5 4 5 9 2 0p T M P adhl? ?? ? ?? ? ? 1 2 0 ~ 1 5 0p M Pa?????? ， Pp???????,故強度足夠。 Pp??????? 合格 Pp??????? 合格 機械設計課程設計 32 Ⅲ 軸上鍵的校核 Ⅲ 軸上鍵的校核 (1)、聯軸器處的鍵連接壓力為： 4 4 1273560 55 10 ( 100 16)p T M Padhl? ?? ? ?? ? ? 1 2 0 ~ 1 5 0p M Pa?????? ，顯然， Pp???????,故強度足夠。 (2)、齒輪處的鍵連接壓力為： 4 4 1 2 7 3 5 6 0 1 2 6 . 3 51 . 5 1 . 5 7 0 1 2 3 2p T M P adhl? ?? ? ?? ? ? 1 2 0 ~ 1 5 0p M Pa??????，Pp???????,故強度足夠。 Pp??????? 合格 Pp??????? 合格 機械設計課程設計 33 第 7 章 聯軸器的選擇與校核 . 低速軸上聯軸器的選擇與校核 軸段直徑為 55mm,可選為 LX4 型彈性柱銷聯軸器。選擇 J 型軸孔， A 型鍵，聯軸器主動端的代號為 LX4 聯軸器 JA55? 112GB/T501420xx。 其公稱轉速為 2500Nm，許用轉速為 3870r/min，軸孔長度為 112mm，故符合要求，可以使用。 機械設計課程設計 34 第 8 章 減速器潤滑方式和密封類型選擇 潤滑方式的選擇 齒輪采用油潤滑，滾動軸承采用脂潤滑 。 由于減速器是一般機床的齒輪變速箱，根據機械設計手冊表 查得潤滑油可采用代號為 LAN22 的全損耗系統(tǒng)用油 GB 4431989。根據機械設計手冊表 查得潤滑脂可用代號為 LXACMGA2 的合成鋰基潤滑脂 GB/T4921989。 密封類型的選擇 減速器的密封方式采用氈圈油密封。 機械設計課程設計 35 第 9 章 減速器附件的選擇和設計 1．窺視孔和視孔蓋 窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況等，并可用該孔向箱內注入潤滑油，窺視孔 有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M8