【正文】 對水平面進行計算： 122 1 2 2()N H N H tN H tF F FFFl l l??? ? ? ?? 12NHFN??? ?? 1 1 10133673. 5H N H N m mlMF? ? ? ? 對垂直面進行計算： 33 121 2 1 2()N V N V rN V rF F FF F Ml l l??? ? ? ? ? ? 12664 NVFN??? ?? 11 1 3 9 1 9 2 5 . 2v N V N m mlMF? ? ? ? 22 2 380130v N V N m mlMF? ? ? ? 求總的彎矩，即合成彎矩： 22 11 10141249. 6HVM M N m mM ? ? ? 22 22 10140800. 6HVM M N m mM ? ? ? 扭矩 3825840T N mm?? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F , NHF N F N?? 126 6 4 2 .8 , 2 5 3 4 .2NV NVF N F N?? 彎矩M N m m?? 123 9 1 9 2 5 .2 , 3 8 0 1 3 0VVM N m m M N m m? ? ? ? 總彎矩M , m m M N m? ? ? ? 扭矩T 3825840T N mm?? 6）按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù) ，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ? =： ? ? ? ?22 221310141249. 6 0. 6 3825840 530 . 1 1 2 5c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? 前以選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的1??????＝ 60Mpa,因此 ca? 1??????，故安全。 5） 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 ,從上已經(jīng)知道 ,對于圓錐滾子軸承 30218,由手冊中可查得 a=34m,作為簡支梁的軸的支承跨距 。 7 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 23 125mmd ? ? ，查表查得平鍵 截面 32 28 16b h mm? ? ? ， 鍵長為 90mm ； 按截 面 78 90mmd ? ? ， 查表查 得平 鍵 截面25 14b h mm? ? ? ，鍵長為 110mm，它們之間的配合采用 76Hk 。取端蓋的外端面與樂趣、聯(lián)軸器的端面間的距離， l=30mm 故取 67 17mml ? ? ，1 2 4 53 6 .5 , 8 8m m m mll????。軸環(huán)寬度 b，取 34 15mml ? ? 。 3 取安裝齒輪處的軸段 23 的直徑 23 125mmd ? ? ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 98mm，為了使套筒端面可靠地壓緊輪齒，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 23 95mml ? ? 。 因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)23d? =90mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為 30219，其尺寸為9 5 1 7 0 3 4 .5d D T m m? ? ? ? ?, 查得 a=, 根據(jù)軸肩選 56 95mmd ? ? ；而56 ? ? 。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 78 段的長度應(yīng)比 1L 略短一些，現(xiàn)取78 130mml ? ? 。 1 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 78 軸段左端需制出一軸肩，故 67 段得直徑67 93mmd ? ? 。聯(lián)軸器的孔徑 1 80mmd ? ，故取 23 80mmd ? ? ，半連軸器長度 L＝ 172mm，半連軸器與軸配合的轂孔長度 1L ＝ 132mm。 選用 HL 7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 6300000N178。根據(jù)表 15— 3，取 0=120A ， 于是得： 3 33om i n37. 31= =1 20 =8 8. 5m m18 .2 5d A Pn ? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸得直徑 78d? 和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 3截面 5右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 3 3 30 . 1 0 . 1 8 0 5 1 2 0 0W d m m? ? ? ? 抗彎截面系數(shù)： 3 3 30 . 2 0 . 2 8 0 1 0 2 4 0 0TW d m m? ? ? ? 截面左側(cè)的彎矩 M為： 1982829. 9 .M N mm? 截面上的扭矩 T為： T= 截面上的彎曲應(yīng)力： 1982829. 9 3 8 . 751200b M M p aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 1298000 13102400T TT M p aW? ? ? ? 過盈配合處的 k???值，由附表 38求出，并取 ????? ? ?? ? 0 .8 2 .3 1 .8 4k? ?? ? ? ? 軸按磨削加工，由附圖 34查得表面質(zhì)量系數(shù)： ?????? 111 2 . 3 1 2 . 3 90 . 9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 11 .8 4 1 1 .9 30 .9 2K ? ? ? ? ? 計算安全系數(shù) caS ，則得： 30 1 275 2 . 9 72 . 3 9 3 8 . 7 0 . 1 0amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 121 3 1 31 .9 3 0 .0 522amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 2 2 2 22 . 9 7 1 2 2 . 8 1 . 52 . 9 7 1 2ca SSSSSS?????? ? ? ? ??? 故可知其截面右側(cè)強度也是足夠的。 截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)： 因 2 d ?? 80 d ??查得 ?? ? ， ?? ? 由附圖 31得軸材料的敏性系數(shù)： ? ? ， ? ? 應(yīng)力集中系數(shù)為： 1 ( 1 ) 1 0 .8 2 ( 1 .3 5 1 ) 1 .2 9kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0. 85 ( 1. 14 1 ) 1. 12kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由附圖 32查得尺寸系數(shù) ?? ? ；由附圖 33得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 。因而只需校核截面 5左右兩側(cè)即可。112 2 33 3 32) ( )1N V N V rrNVr r aF F FM F oF ll l lF M F Ml? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 2（ l ? 12NVFN??? ?? 1 1 31 2 2 2882444. 5v N V r N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ?左 （ ） 12 3 1229746. 5v N V N m mlMF? ? ? ?右 21 1 1515184. 5v N V N m mlMF? ? ? ?左 2 2 23 2 2) 2 7 5 7 3 4 6 . 5v N V r N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ?右 （ 求總的彎矩，即合成彎矩： 22 111 = 1 6 8 4 5 4 0 . 1HvM M N m mM ? ? ?右左上221 11 = 1 9 0 6 4 7 8 . 2v HM M N m mM ? ? ?右 左下22 222 = 2 9 5 9 9 0 4 . 9HvM M N m mM ? ? ?右左上222 22 = 1 9 8 2 8 2 9 . 9v HM M N m mM ? ? ?右 左下 扭矩 1298000T N mm?? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1231 85 .1 , 14 19 5. 7NH NHF N F N?? 1223 61 9. 4 , 22 71 0NV NVF N F N?? 彎矩M 1122HHHHM N m mM N m mM N m mM N m m????右左右左 1122VVVVM N m mM N m mM N m mM N m m????左右左右 總彎矩 M 11 1684540. 1 1906478. 22959904. 9 1982829. 9M N m m M N m mM N m m M N m m? ? ? ?? ? ? ?下上2 下2 上， ， 扭矩T 1298000T N mm?? 6）按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ? =： ? ? ? ?22 2211 31906478. 2 0. 6 1298000 5 7 . 50 . 1 7 1c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? 28 ? ? ? ?22 2212 32959904. 9 0. 6 1298000 5 9 . 80 . 1 8 0c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? 前以選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的1??????＝ 60Mpa,因此 ca? 1??????，故安全。 對水平面進行計算： 12 3211 21 2 3 3 2 30( ) ( ) 0NH NH ttNH t tF F NF F NFFl l l l l lF? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 12NHFN??? ?? 11 1 1456840H N H N m mlMF? ? ?左 2 3 2 212 ( ) 1 6 5 9 6 9 5 . 9tH N H l l F l N m mMF ? ? ? ? ? ?右 22 3 1278995. 9H N H N m mlMF? ? ? ?右 27 2 1 31 2 2) 1 0 7 6 1 4 0 . 1H N H t N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ?左 （ 對垂直面進行計算： 1 2 2339。 5） 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 ,從上已經(jīng)知道 ,對于圓錐滾子軸承 30211,由手冊中可查得 a=,作為簡支梁的軸的支承跨距 。 5 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 23 71mmd ? ? ，查表查得平鍵 截面20 12b h mm? ? ? ， 鍵長為 90mm ； 按截 面 45 70mmd ? ? ， 查表查 得平 鍵 截面 26 20 12b h mm? ? ? ，鍵長為 63mm它們之間的配合采用 76Hk 。兩齒輪的距離c=20mm，故取 34 15mml ? ? 。 2為了滿足軸向定位要求， 12軸段右端需制出一軸肩，故取 23段的直徑 23 71mmd ? ? ，齒輪 3的寬度為 130mm，故取 23 100mml ? ? 。56軸段左端需制出一軸肩，故取 45 80mmd ? ? ，因齒輪的寬度為 75mm，故取 45 70mml ? ? 。 1根據(jù)計算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑 1 2 6 7 45 mmdd????。 中間軸的設(shè)計計算 1）中間軸上的功率2p、轉(zhuǎn)速 2n 及轉(zhuǎn)矩 2T 122 7 . 7 , 5 6 . 5 9 / m i n , 1 2 9 8K W r N mp n T? ? ? ? 2）求作用在齒輪 3上的力 因已知齒輪分度 圓直徑 3 = d 323 32 2 1 2 9 8 1 0 = = = 2 6 5 1 6 . 9 N9 7 . 9TdtF?? 33 t a n 2 6 5 1 6 . 9 t a n 2 0 = = = 9 9 4 6 . 8 Nc o s c o s 1 4 . 0 6F t nrF ??? ? 33 = t a n = 2 6 5 1 6 . 9 t a n 1 4 . 0 6 = 6 6 1 1 . 4 N FatF ? ? 3） 初步確定軸的最小直徑 先按式（ 15— 2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 軸按磨削加工，由附圖 34查得表面質(zhì)量系數(shù)： ?????? 軸未進行表面強化處理，即 1q?? ，則得綜合影響系數(shù)： 1 1 . 8 2 11 1 2 . 6 10 . 7 2 0 . 9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 1 1 . 2 7 11 1 1 .