【正文】 此軸因無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。mm 截面上的彎曲應(yīng)力 M P aWMb 1 2 0 0 7 6 6 2 9 ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P aWTTT 0 2 4 0 09 6 3 9 1 0 ??? ? ? ?? 過盈配合處的 k???，由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附表 38 用插??k ??k ?????? ?caS ???S 351200mmW ? 3102400mmWT ? mmNM ?? TIII=963910N故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 ? ? ? ? ???????? ??? ?qk MPaca ????? W= WT= mmNM ?? MPab ?? MPaT ?? 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 28 ? ? ? ? ???????? ??? ?qk 由 《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附圖 32 及 33 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 。由表 151 查得 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面 6 和 7 過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看， 6~7 段中間處截面上應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大且軸徑最大，故不需校核；截面 6 的應(yīng)力集中的影響和截面 7 的相近， 但截面 7 不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必作強(qiáng)度校核。mm MV2= （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參照《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表 152 取軸端倒角 為 2 45??。 3）軸承 端蓋的總寬度為 20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 10l mm? ，故取 2352l mm? ? ；為保證圓柱斜齒輪能正對嚙合，取軸段 7846l mm? ? 。 NFt ? NFr ? NFa ? 圖 輸出軸（低速軸）軸 III 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 25 2）初步選擇滾動軸承。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tca=KATIII，查《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表 141 ，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則Tca=KATIII=963910Nmm MV4=mm MH2=220300N 求軸上的載荷，各值列如下表： 12l mm?Ⅲ Ⅳ lIVV=82mm 圖 中間軸軸 II 彎矩圖 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 23 （ 5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力M P aW TMca )2535 ( 55)( 3 2223 2 ?? ????? ???? ??前已選定軸的材料為 45鋼 （調(diào)質(zhì)）， ? ? ? ?116 0 , caM P a????? ? ?，故安全合格。 mmd in ? 40d d mm??Ⅰ Ⅱ Ⅴ Ⅵ 43d mm?Ⅱ Ⅲ 60d mm?Ⅲ Ⅳ mml mml VIVIII ????45l mm?Ⅱ Ⅲ 圖 中間軸軸 II 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 22 3 ） 箱 體 以 小 圓 錐 齒 輪 中 心 線 為 對 稱 軸 ， 則 取4 6 .2 5 , 4 6 .2 5l m m l m m??Ⅰ Ⅱ Ⅴ Ⅵ。因軸承同時受到徑向力和軸向力，故 選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) dIII=dVVI，根據(jù) GB/T 2971994，初選 圓錐滾子軸承 30308，其尺寸4 0 9 0 2 5 . 2 5d D T m m m m m m? ? ? ? ?,a=23mm,40d d m m??Ⅰ Ⅱ Ⅴ Ⅵ 。mm 總彎矩 mmNM ???? 221 mmNM ???? 1 1 2 4 61 1 2 4 64 222 扭矩 T TI=93570N選取軸的材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)處載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1= FNV1= FNH2= FNV2= 彎矩 M MH1=154886N （ 4）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。 （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 dⅥ Ⅶ由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表 61查得平鍵截面 12 8b h m m m m? ? ?，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 56mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67nH ；半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為 8mm7mm100mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH 。右邊軸承右端面采用軸套定位，取 19l mm?Ⅴ Ⅵ 。 3） 為了使軸具有較大剛度，兩軸承支點(diǎn)距離不宜過小，一般取1 ,L d d? 為 軸 頸 直 徑，故取 1 50 125L d m m? ? ? ?，所以1 125 L T m m? ? ? ? ?Ⅳ Ⅴ 。 2）初步選擇滾動軸承。主動端： d1=48mm,Y 型軸孔 L1=112mm，A 型鍵槽；從動端： d2=40mm,Y 型軸孔 L1=112mm， A 型鍵槽。 m=176。176。m （ 1）求作用在齒輪上的力 高速級小圓錐齒輪的分度圓直徑為 ? ? mmdd Rm )( ???????? 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計（第八版）》式 1022確定作用在錐齒輪上的圓周力、軸向力和徑向力。 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? MPaF ?? ? ? MPaF ?? ?vz ?vz ? ? 11 ?F SaFa YY ? ? ? 22 ?F SaFa YY ? mn≥ z1=31 z2=124 a=≈200mm 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 16 ? ? ? ? ??? ????? r c c o s2a r c c o s 21 a mzz n? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 HZ 等不必修正。 （ 2）設(shè)計計算 ? ?213 212 c o s F a S an dFK T Y YYm z? ? ?? ? ??? = mmmm 14c 225 ???? ?????? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù) mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，取 mn=,已可滿足彎曲強(qiáng)度。 5） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力： d1t≥ v= b= mnt= h= b/h= εβ= K= d1t= mnt= K= ?? KFN1= KFN2= 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 15 ? ? M P aM P aSK FEFNF 2 5 0 ???? ?? ? ? M P aM P aSK FEFNF ???? ?? 6）計算當(dāng)量齒數(shù)： ? ? )14( c o s24c o s 3311 ???? ?zz v ? ? 0 5)14( c o s96c o s 3322 ???? ?zz v 7） 由表 105 查得齒形系數(shù) YFa1=,YFa2=。 mmmmzdm nt 1 9 5 14c o o s11 ????? ? （ 3）按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計 由設(shè)計公式進(jìn)行試算 ? ?213 212 c o s F a S an dFK T Y YYm z? ? ?? ? ??? （ 1）確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(shù)。= 5） 計算載荷系數(shù)。mm Φd=1 N3=108 N4=108 KHN1= KHN2= [ζH]1=570MPa [ζH]2=528MPa [ζH]=549MPa 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 14 = 549 25 ??????? ????? ??? 2） 計算圓周速度 v。 7） 由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng) 度極限 lim 1 600H MPa? ? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 550H MPa? ? 。 δ2=176。 4）選小齒輪齒數(shù) z1=24，大齒輪齒數(shù) z2=u （ 1）選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1）根據(jù)傳動方案圖，選用斜齒圓柱齒輪傳動。z1=29=,取 z2=83。 ? ? 0 1 6 2 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值大。 6） 計算當(dāng)量齒數(shù)： 263 3 o s 25c o s 111 ???? ?zZ v o s 71c o s 222 ???? ?zZ V 7） 由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表 105 查得 齒形系數(shù)：YFa1=,YFa2=。 3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則， ? ? M P aM P aSK FEFNF 3 2 5 0 ???? ?? ? ? M P aM P aSK FEFNF ???? ?? 4)確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) : 1 5 6 7 ?????? ?? FFvA KKKKK 5） 計算 節(jié)圓錐角： 。 根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查《機(jī)械設(shè)計（ 第 八 版 ）》 表 得 軸 承 系 數(shù) beK ? ? ，則1 . 5 1 . 5 1 . 2 5 1 . 8 7 5H F H b eK K K? ? ?? ? ? ? ?。KHN2= 5)計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 ? ? M P aM P aSK HHNH 5 6 46 0 i m11 ???? ?? ? ? M P aM P aSK HHNH 2 25 5 i m22 ???? ?? 6)試選 ? ，查得 1 . 0 , 1 , 1 . 5 1 . 2 5 1 . 8 7 5aK K K??? ? ? ? ? 所以， 1 . 0 1 . 2 1 1 . 8 7 5 2 . 2 5avK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 7）選齒寬系數(shù) 13R?? ； 8）計算小齒輪的轉(zhuǎn) 矩 N1= 109 N2= 108 [ζH]1=564MPa [ζH]2= K= 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 10 ???? 970 51T 93570N 3）選 小齒輪齒數(shù) z1=25,大齒輪齒數(shù) z2=u z1=25=，取 z2=71。 m TIII= 參數(shù) 軸名 電機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 滾筒軸 轉(zhuǎn)速 r/min 970 970 功率 P/kW 轉(zhuǎn)矩 /n*m 傳動比 1 1 效率 驗證帶速 smnDV / 450100060 ??????? ??? ?? 誤差 %5% 0 5 ??? ，適合！ 五 傳動零件的設(shè)計計算 圓錐直齒輪的設(shè)計計算 已知輸入功率 P1=PⅠ =,小齒輪轉(zhuǎn)速為 970r/min，大齒輪轉(zhuǎn)速為 ，齒數(shù)比為 u=i1=，由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命為 10 年（每年工作 365 天），兩班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)。 減速器為水平圓錐 圓柱齒輪的二級傳動，錐齒輪布置在高速級，使其直徑不致過大，便于加工。 工作情況：兩班制，連續(xù)單項運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平衡； 工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 35。 C； 動力來源：電力，三相交流，電壓 380/220V；