【正文】 (5) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 38 圖 56 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (6) 求軸上的載荷 表 53 軸 上 載荷 (7) 按彎扭合成應力校核軸的強度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 M P )()( 3 22212 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），由 文獻【１】 表 151查得 ? ? ? ?1160 , caM P a? ? ?????，故安全。齒輪左端以及軸承的定位采用擋油環(huán)，已知齒輪輪轂的寬度為 75mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 mml 7176 ?? ，mmd 6076 ?? 。 ②聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca ? ，查 文獻【１】 表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則 mmNTKT Aca ????? ③查 文獻【２】 表 171，選 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630000 mmN? ，半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 451 ? ，故取 mmd 4521 ?? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 112? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 84mm。因 ??d ， ??d ，經(jīng)插 值后查得 ?? ?? ?? ， 又由 文獻【１】 附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有效應力集中系數(shù)為 MPa60?ca? 3700W mm? 3T 4005W mm? ?? mmN95740T ?? ?b? ?b? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 33 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由 文獻【１】 附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)?? ? 。 ③軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 23d? 由 文獻【１】表 61 查得平鍵截面 mmmmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 32mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的 ?d mm mmd 3021 ?? mmd 3532 ?? mm42d 43 ?? mm35d 54 ?? mmd 3065 ?? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 31 對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 6kH7 ； ④確定軸上圓角和倒角尺寸 ，取軸端倒角為 2 45?? 圖 54 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (5) 求軸上的載荷 表 52 軸上載荷 (6) 按彎扭合成應力校核軸的強度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F ? ? ? ? 彎矩 M 63M 2MH2H1 ?? ?? 2 2 0 7MV3 ?? 總彎矩 5 1 3 5 4 2 0 6 3M 22m a x ???? 扭矩 T mmN95740T ?? 5 1 3 5 2M ??mmN95740T ?? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 32 M P )( 2)( 3 22222 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），由 文獻【１】 表 151查得 ? ? ? ?1170 , caM P a? ? ?????， 故安全。 mmdmmd 3030 6521 ?? ?? ， 這對軸承均采用套筒進行軸向定位。22239。因 ??d ， ??d ，經(jīng)插值后查得 ?? ?? ?? ， 又由 文獻【１】 附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 ?b? , ???? 故有效應力集中系數(shù)為 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由 文獻【１】 附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 。 ④確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為 ?451? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 25 （ 5）求軸上的載荷，確定截面 表 51 軸上載荷 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F ? ? ? ? 彎矩 M N .m m51286M H ? N .m m11410M V1 ? N .m V2 ? 總彎矩 N .m 619MN .m 539M21 ?? 扭矩 T ? N .m 619M N .m 539M 21 ?? ? （ 6）按彎扭合成應力校核軸的強度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán) 應力，取 ?? ，軸的計算應力 M P )()( 3 22212 ?? ????? W TMca ασ 前已選定軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），由 文獻【１】 表 151查得 ? ? ? ?1160 , caM P a? ? ?????，故安全。選取軸的材料為 40rC（調(diào)質(zhì)） 根據(jù)文獻【１】 表 153，取， 110A0 ? 得 mmnPAd 33110m in ???? kwp ? min/9601 rn ? mNT ?? NFNFNFart1633971179??? mmd ? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 23 取高速軸的輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 ① 分度圓直徑 mmmzd mmmzd 11 ???? ???? ②中心距 mmdd 21 ????? ③ 齒 寬 mmdb d 757511 ????? ? 則 mmB 801 ? mmB 752 ? 按 db d ??? 計算后再作適當圓整，而常將小齒輪的齒寬在圓整值的基礎(chǔ)上人為的加寬 510mm ,以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷。?? （ 4）大端齒頂圓直徑 : o s2c o s2 11111 ?????? ?? mdhdd aa mm ?ad mm 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 17 mmmdd a 1 2c o s2 222 ??? ? （ 5） 計算齒寬 mmb R ???? φ 文獻【５】表 107 圓整為 mmbb 3721 ?? （ 3RB? 取整） 圓柱直齒齒輪設(shè)計 （軟齒面） 已知輸入功率 kw，小齒輪轉(zhuǎn)速 400r/min，齒數(shù)比u=，由電動機驅(qū)動，工作壽命 8 年（設(shè)每年工作 300 天），單班制，工作有輕微震動。?? 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 16 （ 3）節(jié)圓錐角： 39。 （ 1）錐齒輪大端分度圓直徑 ?1d , 2d =210mm （ 2）計算錐距 R ?R ??vvZZ ?FNK ?FNK 1 500FE MPa? ? 2 380FE MPa? ? MP aMP aFF ][ ][ 21 ???? ?1d 2d =210mm ?R 39。22mv2239。239。1239。 （ 2） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7級精度 (GB1009588) （ 3） 材料選擇 由 文獻【１】 表 101 選擇小齒輪材料為 Cr40 (調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS。a ?? 電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形 ,安裝尺寸 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查 文獻【４】 Y 系列三相異步電動機，選定電機 6Y132M2 ，額定功率 We d ? ，滿載轉(zhuǎn)速min/960m rn ? ，同步轉(zhuǎn)速 min/1000 rn ? 。 電動機容量 (1)工作機的輸出功率 wP FvP ww ???? ? (2)電動機輸出功率 dP awd ηPP ? 傳動裝置的總效率 434221a ηηηηη ? 依次確 定式中各效率： 2 個聯(lián)軸器 1η =、 4 個滾動軸承 2η =、圓柱齒輪傳動 3η =、圓錐齒輪傳動 4η =。 40 36 定位銷 35 34 聯(lián)軸器的選擇 33 輸出軸鍵計算 32 7 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 32 輸入軸滾動軸承計算 10 5 軸的設(shè)計計算 9 圓柱直齒齒輪設(shè)計 6 按齒面接觸強度設(shè)計 6 選定齒輪 齒輪類型、 精度等級、材料及齒數(shù) 6 圓錐直齒輪設(shè)計 2 2 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 1 電動機容量 5% 要求完成： 1 張（ A