【正文】 表面強化系數(shù)為 1?q? ，則綜合系數(shù)值為： 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 40 頁 ??????? ???? ??kK 8 117 ??????? ???? ??kK 材料特性系數(shù)為 , ??? ??? ??? 。 截面上由于軸肩而形成的有效應(yīng)力集中系數(shù) ??kk, 可根據(jù)前面計算得 , ?? ?? kk 。 表面強化系數(shù)為 1?q? ，則綜合系數(shù)值為： 0 ??????? ???? ??kK 8 117 ??????? ???? ??kK 材料特性系數(shù)為 , ??? ??? ??? 于是，計算安全系數(shù) caS 值可由下列各式求得：（許用安全系數(shù)?S ） 8 6 22 5 2 51 ??????? ? maKS ??? ? ??? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 39 頁 0 2 22348 5 3 0 01 ??????? ? maKS ??? ? ??? 2222 ??????????? SS SSS ca 可知截面 V 左側(cè)安全。 查得 , ?? ?? ?? 。 2） 截面 V 左側(cè) 抗彎截面系 數(shù) 333 12 50 mmdW ???? 抗扭截面系 數(shù) 333 2 5 0 0 mmdW T ???? 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 7 8 2 61 0 6 0 11 4 1 8 8 2 1 1 6 3 ????????M mmN ?? 截面 V 上的扭矩 T 為 mmNT ?? 850000 截面上的彎曲應(yīng)力為 M P aWMb 2 5 0 0 9 6 8 1 0 ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 M P aWTTT 34250008 5 0 0 0 0 ???? 前已選定軸的材料為 CrMnTi20 ，調(diào)質(zhì)處理，由手冊查得 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 38 頁 M P aM P aM P aB 3 0 0,5 2 5,1 1 0 0 11 ??? ?? ??? 。截面 C 上雖然 1caM最大，但應(yīng)力集中不大，且此處軸的直徑也較大， 故截面 C 也不必作強度校核。 M P adMWM cacaca 2 8 7 1 9 3322 ?????? 前已選定軸的材料為 CrMnTi20 ，調(diào)質(zhì)處理，由手冊查得 MPa125][ 1 ??? ，顯然， ][ 1?? ??ca ，故該軸安全。121 mmNMMM II ?????? 2 6 1 6 8 1 8 1 7 6 0 4 4 0 22239。1 1139。 2．按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖，然后再根據(jù)軸的計算簡圖作 出軸的彎矩圖、扭矩圖和計算彎矩圖。 5）花鍵強度校核 擠壓強度校核公式 jymggjy DlZh T ][2 ??? ?? 取 mmCdDhZg 424822,8, ?????????? mmdDDm 452 42482 ????? 則 MPajy 108 5 023 ????? ???? 而花鍵靜聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 MPajy 100][ ?? ，顯然 jyjy ][?? ? ，說明該花鍵強度滿足要求。 4）軸上零件的周向定位 左端齒輪與軸的周向定位采用矩形花鍵聯(lián)接。 第四節(jié) 21377號錐齒輪軸設(shè)計 1． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 選取軸的材料為 CrMnTi20 ，調(diào)質(zhì)處理。,60 ????? 39。 2）角接觸球軸承壽命校核 工作要求同上，軸承計算壽命為 hPCnLh???????? 39。 CC ?? 對深溝球軸承有 3?? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 32 頁 39。 ???? ，軸承計算壽命為 hPCnLh???????? 39。 4．滾動軸承壽命校核 1）深溝球軸承壽命校核 設(shè)該軸 承能工作 10年（每年按 300日計算），單班制（一天工作 8 小時）。 3）截面Ⅲ右側(cè) 抗彎截面系 數(shù) 34343 4 1 1 4 2 7)6 3 ()1( mmdW ?????? ? 抗扭截面系 數(shù) 34343 8 3 0 2 8 5 4)6 3 ()1( mmdW T ?????? ? 截面Ⅲ右側(cè)的彎矩 M 為 mmNM ?? 6 8 6 9 7 截面上的彎曲應(yīng)力為 M P aWMb ???? 截面Ⅲ上的扭矩 T 為 mmNT ?? 850000 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 M P aWT TT 3 0 2 8 5 48 5 0 0 0 0 ???? 過盈配合 處的 ?? ?/k 值由手冊查得 ?? ?/k =，取 ?? ?/k = ?? ?/k ，于是 ?? ?/k = ?? 。 軸的材料的敏性系數(shù)為 , ?? ?? qq ；尺寸系數(shù)為 ??? 扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ??? ； 按 磨 削 ， 表 面 質(zhì) 量 系 數(shù) 為?? ?? ?? 。 截面上由于軸肩而形成的有效應(yīng)力集中系數(shù) ????, 可根據(jù) 0 3 ,0 2 ???? dDdr 查取。因而該軸只需校核截面 III 左右兩側(cè)即可。截面 C 上雖然 1caM最大，但應(yīng)力集中不大，且此處軸的直徑也較大，故截面 C 也不必作強度校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 IIIII、 處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面 C 上 1caM最大。 M P ad MWM cacaca )( 5 0 9 9 9)1( 4343 11 ???????? ?? 前已選定軸的材料為 CrMoAlA38 ，調(diào)質(zhì)處理，由手冊查得 MPa75][ 1 ??? ， 顯然， ][ 1?? ??ca ，故該軸安全。 2. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖，然后再根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和計算彎矩圖。其中， III?段軸采用兩個深溝球軸承并排布置，開放型 6015，其尺寸為2020575 ????? BDd 。 5）平鍵校核 擠壓強度校核 52/102/ ??? hk mmbLl 401656 ????? jyjy dklT ][ 0 0 0 ?? ?? M P 8502020 ???? ?? 由手冊查得鍵的許用擠壓應(yīng)力 ? ? MPajy 100?? ，顯然， jy? ＜??jy? ，鍵強度滿足要求。由于一個鍵強度不夠，故采用雙鍵連接， ?180 布置。各段直徑和長度根據(jù)圖紙和工程經(jīng)驗定出。 1） 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 CrMoAlA38 ,調(diào)質(zhì)處理。 1． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)決定于受載情況，軸上零件的布置和固定方式，軸 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 25 頁 承的類型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝及安裝運輸?shù)葪l件。 設(shè)計軸時應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)和剛度。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運動，形成了一個以軸為基礎(chǔ)的組合體 — 軸系部件。 7 4 5 4 5 4 51 ???? ?????F? FPmmN ??? 2/ 基本滿足強度要求。 重合度螺旋角系數(shù) 1, ????? ?????? HFHF KKKKY計算結(jié)果 7 4 5 4 5 4 51 ???? ?????F? 2/ mmN? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 24 頁 許用抗彎應(yīng)力 XR re ltre tNF FEFP YYYYS ??? m in? 齒根基本強度 2/930 mmNFE ?? 壽命系數(shù) 1?NY 相對齒根表面狀況系數(shù) 1Re ?ltY 最小安全系數(shù) ?FS 相對齒根圓角敏感系數(shù) 1?retY? 尺寸系數(shù)1?XY 許用抗彎應(yīng)力值 2/??????? 可見,FPF ?? ? 很顯然強度不夠，可適當(dāng)增加齒寬 b 。 中點模數(shù) mmmm Rem 6 7 )()( ??????? ? 中點法向模數(shù) mmmm mnm 8 2 o s6 7 o s ????? ? 平均分度圓直徑mmdd Rem 6 7 )()(11 ??????? ? mmdd Rem 6 7 )()(22 ??????? ? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 20 頁 切向變位系數(shù) 021 ?? tt xx 徑向變位系數(shù) , 121 ????? xxx 齒頂高 mmmxhh eaa )()( 11*1 ?????? mmmxhh eaa )()( 22*2 ?????? 齒根高 ???????? )()( 1**1 eaf mxchh mmmxchh eaf 7 6 ) 8 ()( 2**2 ???????? 齒頂角 ?????? 3 4 ,4 2 1221 fafa ???? 齒根角 ???? r c t a na r c t a n 11 eff Rh? ???? r c t a na r c t a n 22 eff Rh? 頂錐角 ???????? 9 2 2 fa ??? ???????? fa ??? 根錐角 ???????? 1 5 4 ff ??? ???????? ff ??? 大 端 齒 頂 圓 直 徑?????? o 3 7c o s2 1111 ?aeae hdd ? ?????? o 3 7c o s2 21222 ?aeae hdd ? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 21 頁 錐頂?shù)捷喒诰嚯x 11111 s inc o s ?? aeK hRA ?? o ????? 212222 s inco s ?? aeK hRA ?? o ????? 中點法向齒厚 mtnmn mxxS )t a n2c o ( 111 ??? ??? mmc )20t a ( ?????? ? mmSmS mnmmn 9 8 4 o s6 7 o s 12 ??????? ??? 中點法向齒厚半 角 o o o sc o s 21 111 ??? ???? ??? ZmS mmnmn 0 1 3 1 o s256 7 o s9 8 o sc o s 22 222 ??? ???? ??? ZmS mmnmn 中點齒厚角系數(shù) 9 9 9 9 6 1 3 2 2121 ?????mnmnK?? 9 9 9 9 7 1 3 1 2222 ?????mnmnK?? 中點分度圓弦齒厚 111 ???? mnKSS mnmn ? 9 8 1 9 9 9 7 8 ???? mnKSS mnmn ? 中點分度圓弦齒高 11211 mnmnfaam Sbhh ?? ??? a ??????? ? 22122 mnmnfaam Sbhh ?? ??? 畢 設(shè) 論 文 北京機械工業(yè)學(xué)院 — 機械工程系 共 72 頁 第 22 頁 1 3 1 8 1 4 a ???????? 當(dāng)量齒數(shù) 835c o o s 25c o sc o s 331 11 ????? ?? ZZ V 1835c os 25c osc os 332 22 ????? ?? ZZ V 端面重合度 )(7 0 )( 21 ??