【正文】 兩軸承受到的徑向力 NNFFF NHNVr 1418)109(1414 22 12 11 2 ?????? NFFF NHNVr 3 5 0 61 7 7 73 0 2 2 222 22 22 ????? 求兩軸承的軸向力 21 aa FF和 。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 MP aW TMca )( 22 ??? ?? 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 查得 MPa60][ 1 ??? 因此 ][ 1?? ??ca ，故安全?，F(xiàn)將計(jì)算處的截 面 C處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 Ⅴ .求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 4).軸承端蓋的總寬度為 mm20 (由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定 )。 3).軸肩高度 dh ? ，故取 mmh 4? ，則軸環(huán)處的直徑 mmdd 486745 ?? 。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度mmL 60?? ，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Ⅰ Ⅱ段的長(zhǎng)度應(yīng)比 ?L 略短一些，現(xiàn)取 mml 5812 ? 。 為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 ，取 120?C ，于是mmnPCd in ???? ，由于鍵槽的影響，故 mmdd 39。 (3).截面Ⅶ右 側(cè) MPa? ? 1[ ] 60MPa?? ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 23 頁(yè) 抗 彎 截面系 數(shù) 3 3 30 .1 0 .1 5 0 1 2 5 0 0W d m m? ? ? ? 抗扭截面系 數(shù) 3 3 30 . 2 0 . 2 5 0 2 5 0 0 0TW d m m? ? ? ? 截面ⅦⅣ右 側(cè)的彎 矩 M 為 133560M N mm??右 截面Ⅶ 上的扭矩 T 為 295000T N mm?? 截面上的 彎 曲 應(yīng) 力 1 0 .6 8b M M P aW? ??右 截面上的扭 轉(zhuǎn) 切 應(yīng) 力 3 11 .8 0T TT MPaW? ?? 過(guò) 盈配 合 處 的???k ，由附表 ，并取???? ?? kk ? ，于是得 ??? ?， ???? 軸 按磨削加工，由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》 圖 得表面 質(zhì) 量系 數(shù)為 ?? ?? ?? 故得 綜 合系 數(shù)為 1 1 2 .8kK ?? ????? ? ? ? 1 1 1 .6 2kK ?? ????? ? ? ? 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 所以 軸在 截面Ⅶ右 側(cè)的 安全系 數(shù)為 1 25 .1 3amS K? ???? ? ????? 321600W mm?343200TW mm? = N mm?左 3341910T N mm? ? TMPaMPa?? ?? 640MPa? ?B 11275155MPaMPa?? ???? ?????? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 24 頁(yè) 1 amS K? ???? ? ????? 22 SSSSSS????? ? ? ?? 故 該軸在 截面Ⅶ右 側(cè)的強(qiáng) 度也是足 夠 的。 截面上由于 軸 肩而形成的 理論應(yīng) 力集中系 數(shù) ?? 及 ?? 按《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》附表 32 查取。由《機(jī)械設(shè)計(jì) 》第三章 附錄 可知， 鍵槽 的 應(yīng) 力集中系 數(shù) 比 過(guò) 盈配合的小，因而 該軸 只需校核截面Ⅶ左右 兩側(cè) 即可。截面 C上最然 應(yīng) 力最大，但 應(yīng) 力集中不大（ 過(guò) 盈配合及 鍵槽引 起的 應(yīng) 力集中均在 兩 端），而且 這 里 軸 的直 徑 最大，故截面 C也不必校核。 從應(yīng) 力集 中對(duì)軸 的疲 勞強(qiáng) 度的影 響來(lái) 看，截面Ⅵ和Ⅶ 處過(guò) 盈配合引起的 應(yīng) 力集中最 嚴(yán) 重； 從 受 載 的情 況來(lái) 看，截面 C 上的 應(yīng) 力最大。根據(jù)上表 資 料，以及 軸單 向旋 轉(zhuǎn) ，扭 轉(zhuǎn) 切 應(yīng) 力 為脈動(dòng) 循 環(huán)變應(yīng) 力，取 ?? ，軸 的 計(jì) 算 應(yīng) 力 2213() ca MT M P aW ?? ??? 前已 選 定 軸 的材料 為 45鋼，調(diào)質(zhì)處 理，由《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》表 查得 MPa60][ 1 ??? 因此 ][ 1?? ??ca ，故安全。 現(xiàn)將計(jì) 算截面Ⅶ 處 的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 31。 求 軸 上的 載 荷 首先根據(jù) 軸 的 結(jié) 構(gòu) 圖 做出 軸 的 計(jì) 算 簡(jiǎn)圖 ，作 為簡(jiǎn) 支梁的 軸 的支 撐跨 距3 / minnr?3 361T N m?? 2 210d mm? ? ? ? min mm? ? 10caT N m? ? ? T=630N m? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 19 頁(yè) 23 1 7 6 .5 7 1 .5 2 4 8 .2 5L L m m m m m m? ? ? ?。根據(jù) 軸承端 蓋 的 裝 拆及便于 對(duì)軸 承添加 潤(rùn) 滑脂的要求，取端 蓋 的外端面與半 聯(lián)軸器 右端面 間的距離 mml 20? ，故 mml 50??ⅢⅡ 。 軸環(huán)寬 度 hb ? ，取 20l mm? ?Ⅴ Ⅵ 。已知 齒輪輪轂 的跨度 為 77mm， 為 了使套筒端面可靠地 壓緊齒輪 ，此 軸 端應(yīng) 略短于 輪轂寬 度，故取 71VI VIIl mm? ? 。 因軸 承同 時(shí) 受 有徑向 力和 軸 向力的作用，故 選用 深溝球軸 承。半 聯(lián)軸器 與 軸 配合的 轂 孔 長(zhǎng) 度1 60L mm? ， 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Ⅰ Ⅱ段的 長(zhǎng) 度 應(yīng) 比 ?L 略短一些， 現(xiàn)取 58l mm? ?Ⅰ Ⅱ 。 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 .根據(jù) 軸 向定位的要求確定 軸 的各段直 徑 和 長(zhǎng) 度 1).為 了 滿(mǎn) 足 辦聯(lián)軸器 的 軸 向定位要求，Ⅰ Ⅱ段右端需制出 一軸 肩，故?、?Ⅲ2 73z? 14 039。 聯(lián)軸器 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn)矩 3ca AT K T? ，查《機(jī) 械 設(shè)計(jì) 》表 ，取 ? ， 則 ： 53 5 .4 1 1 0ca AT K T N m? ? ? ? 按照 計(jì) 算 轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng) 小于 聯(lián)軸器 公 稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 的 條 件，查機(jī)械 設(shè)計(jì) 手 冊(cè) ， 選用 HL3 型 彈 性柱 銷(xiāo)聯(lián)軸器 ，其公 稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 630Nm? 。根據(jù)《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》表 ，取 110?C ，于是 33m in3 Pd C mmn??，由于 鍵槽 的影 響 ， 故 m in m in1 .0 3 3 9 .1 3d d m m?? 輸 出 軸 的最小直 徑顯 然是安 裝聯(lián)軸器處軸 的直 徑 d???? 。 （ 2）設(shè)計(jì) 計(jì)算 ： 52322 10 c os 14 9 23 ? ? ? ? ?? ? ??? 1 ?? ? 2 ?? ? ?? ? 81 10N ??82 10N ?? 1[ ] 570H Mpa? ? 2[ ] =539H Mpa? [ ] ? ? 41 10T ?? 1 ? /v m s? mm? mhbh?? ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 15 頁(yè) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面摸數(shù)，取 ,nm mm? 已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 ,d mm? 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù) ,于是有：11 cos 30ndz m ???,則：2 30 81z ? ? ? (4)幾何尺寸計(jì)算 : 1)計(jì)算中心矩 ? ?12 1402 co s nz z ma ???? 2)按圓整后的中心矩修正 ? ?12a r c c os 14 0 39。 ? ? ? ?1 1 2 。 2 .2 4Fa FaYY?? 121 .5 9。50??? ? 1d?? Mpa? ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 14 頁(yè) ? ?213 212 c os F a san dFkT Y YYm z???? ? ?? 確定計(jì)算參數(shù)： 1)計(jì)算載荷系數(shù)： 1 .2 5 1 .1 1 1 .4 1 .3 6 2 .6 4A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2)根據(jù)計(jì)算重合度 ,?? ? 從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)： ?? 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 11 3 25 .2cosv zz ??? 22 3 70 .1cosv zz ??? 4)查取齒形系數(shù)。Fk ? ? 由表 103 查得： ???? 故載荷系數(shù)： 1 .2 5 1 .1 1 1 .4 1 .4 6 2 .8 6A v H Hk k k k k??? ? ? ? ? ? 10)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所謂的分度圓直徑： 3311 tkd d mmk? ? ? ? 11)計(jì)算摸數(shù) nm ： 11c os dm mmz ??? (3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 1 21..45z ? 2 93z? 120a? 13 5939。Hz ? 3)由圖 1026 查得 6, 6?????? 則 ?? ? 4）許用接觸應(yīng)力： 8126 0 6 0 3 6 3 .6 1 ( 1 8 3 0 0 8 ) 4 .1 8 9 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 821/ 2 .6 8 1 .5 4 1 0NN? ? ? 1 lim 11[ ] 5 7 0NH K M paS?? ?? 2 340FE MPa? ? 1 ? 2 ? 1[ ] = MPa? 2[ ] = MPa? 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? nm= mm? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院 2021 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1 班 第 13 頁(yè) 2 lim 22[ ] 5 3 9NH K M p aS?? ?