【正文】 由第三章附錄可知，鍵槽的應力集中系數比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面 IV左右即可。截面 V的應力集中的影響和截面 IV的相近，但截面 V不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。根據【 1】式（ 155）及上表中的數據，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，軸的計算應力： ? 1 9537VM ? 27? ?? ?2213322231() 0 .1 7 00 .8 1 2 9 6 0caMTdMP a MP a??? ???????? ? ?， 故安全 精度校 核軸的疲勞強度 （ 1）判斷危險截面 截面 II、 III 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面 II、 III均無需校核。根據軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖可以看出中間截面是軸的危險截面。對于 32021x2 型軸承，由手冊中查得 a= 。 求軸上的載荷 F FF tF FF rF aF tF rF aF d2F d1 首先根據軸的結構圖做出軸的計算簡圖。本設計因無大的瞬時過載及嚴 重的應力循環(huán)不對稱，故可略去靜強度校核。 計算安全系數 caS 1275 1 0 .3 7 8 72 .6 8 1 2 9 .8 8 2 4 0 .1 0amS K????? ? ??????? ? ? 1155 522amS K????? ? ??????? ? ? 22 8 . 9 1 4 8 1 . 5rcaSSSSSS???? ? ? ? ?? 故該軸在截面左側強度是足夠的。因而該軸只需校核截面 V左右即可。截面 V的應力集中的影響和截面 VI 的相近，但截面VI 不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。 精度校核軸的疲勞強度 （ 1）判斷危險截面 截面 II、 III、 IV 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面 II、 III、 IV均無需校核。現將計算的截面的 HM 、 VM 及 M 的值計算過程及結果如下： 11212 9 . 7 2 2 1 2 0 . 3 8 8 950ta TF F K Nd? ? ? ? ? 22122 1 5 7 .9 8 7 4 2 1 .5 4 1 3205ta TF F K Nd? ? ? ? ? 1 ta n 20 0. 56 1r r tF F F KN? ? ? ? 12 805N V N V rF F F N? ? ? ? 1 2 7N H N H tF F F K N? ? ? ? M 95 7 110 65H N HF K N m m? ? ? ? ? ? M 95 805 95 26. 647 5V N VF KN m m? ? ? ? ? ? 載荷 H V 支反力 KN 1NHF 2NHF 1NVF 2NVF 彎矩 M KNmm? ? 12 2 6 .6 4 7 5VVMM?? 總彎矩KM 2212 7 7 .9 1 5 0HVM M M M KN m m? ? ? ? ? 扭矩 T=? （ 1）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大的彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距 ? ?L 95 95 2 19 0m m m m m m? ? ? ?。在確定軸承的支點的位置時從【 3】中查取得 a 值。 60 , 50 .VIII V IIId m m L m m?? ? ???即 V? 段：該段安裝圓柱齒輪取 ? ?1 66 ,IV Vd mm? ? 齒寬為 54 則L 58IV V mm? ? 。 II端：因為定位銷鍵高度， 4h mm?取 因此， 1 2 5 8II III IId d h mm??? ? ?。 1） 3 3 , T , n 11P ? ? ? 圓柱齒輪軸選用 45鋼調質處理硬度為 220~240HBS 根據【 1】公式 370 (15 2)P ?式 ，并查【 1】表 153，取 0 110,A? 0 110,A? 1933.0 .6 5 6 61 1 0 4 2 .9 8 911pd C mmnd mm?? ? ? 考 慮 到 鍵 槽 ， 將 直 徑 增 大 7% ，則；? ?42 .9 89 1 7% 46 .0 1d m m m m? ? ? ? I 端：軸的最小直徑為安裝聯軸 器處的直徑 1d ，故同時選用聯軸器的轉矩計算 IAca TKT ? ，查【 1】表 141，考慮到轉矩變化很小，故取 , 570 .04 82 741 .06 29a c aK T N m? ? ? ? ?則 查【 3】選用 TL9 型號彈性套柱銷聯軸器。滾動軸承的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 蝸輪軸結構如下 30d mm? 30I IId mm? ? 60I IIL mm? ? 2 34d mm? L 50II III mm? ?L 40III IV mm? ?46IV Vd mm? ? LIVVL? =60mm 18V VIL? ? mm 56V VId mm? ? 40L 20VI VIIVI VIId mmmm???? 18 （ 3）軸上零件的周向定位 蝸輪、懸臂齒輪與軸的定位均采用平鍵連接。 Ⅲ IV 段：初選圓錐滾子軸承，參照要求取型號為 32021x2 型圓錐滾子軸承 40 68 20d D B mm mm mm? ? ? ? ?，考慮到軸承右端用套筒定位，取齒輪距箱體內壁一段距離 a=20mm，則取L 40III IV mm? ? 。 （ 2）確定軸的各段直徑和長度 軸的最小直徑段安裝懸臂小齒輪，由于懸臂小齒輪齒寬為59mm 則 III 段： 30I IId mm? ? ， 60I IIL mm? ? 。 V段：由前面的設計知蝸桿的分度圓直徑 50 ,d mm? 齒頂圓直徑 1 60ad ? ,蝸輪的喉圓直徑 2 215ad ? 。 35 , 25 .VIII V IIId m m L m m?? ? ???即 圓錐滾子軸承一端用油環(huán)定位（寬度為 10mm），油環(huán)緊靠軸環(huán)端用于軸肩定位。 II端：因為定位銷鍵高度， 4h mm?取 因此， 1 2 3 2II III IId d h mm??? ? ?。 I 端：軸的最小直徑為安裝聯軸器處的直徑 1d ，故同時選用聯軸器的轉矩計算 IAca TKT ? ，查【 1】表 141，考慮到轉矩變化很小，故取 1 .3 , 1 .3 9 .7 2 2 1 1 2 .6 3 8 7a c aK T N m? ? ? ? ?則 按照計算轉矩應小于聯軸器公稱轉矩的條件和考慮到蝸桿與電動機連接處電動機輸出軸的直徑查【 3】選用 TL6 型號彈性套柱銷聯軸器。 ? 3nm? 1 30z? 2 118z ? 1 90d mm? 2 354d mm? 222a mm? 2 54B mm? 1 59B mm? 14 電機轉速 910r/min，傳動裝置設計完成后總傳動比為1182 0 .5 = 8 0 .6 3 3 330? ,則輸出軸轉速為 910n 1 1 .2 8 5 78 0 .6 3 3 3??，轉速誤差為 1 1 .2 8 5 7 1 1 2 .5 9 7 % 5 %11 ? ??則上述設計在誤 差范圍內符合設計要求。 mm? 131112 . 8 5 1 . 5 4 0 . 0 1 2 9 4[ ] 3 3 9 . 2 8 5 7F a S aYY? ??? 2222 .2 3 8 1 .7 5 2 0 .0 1 4 7 4[ ] 2 6 6F a S aYY? ??? 大齒輪的值大 （ 2）設計計算 3 522 1 . 4 4 5 9 1 . 5 7 9 9 1 0 0 . 0 1 4 7 4 3 . 1 4 4 50 . 6 1 9m ???? ? ?? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數 m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數，由于齒輪模 m 的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數 m 與齒數的乘積）有關，可取由彎曲強度算得的模數 并就近圓整為標準值 3nm? ，按接觸強度算的的分度圓直徑 1 mm? 來計算應有的齒數，于是由 11 8 8 .2 9 9 4 2 9 .4 3 3 13ndz m? ? ? 取 1 30z? 21 4 29. 433 1 117 .73 24z iz? ? ? ? 取 2 118z ? 這樣設計出的齒輪傳動，既滿足了齒面疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結構緊湊，避免浪費。 由【 1】表 105查得 a 1 a 21 .5 4 1 .7 5 2SSYY??； 。 由【 1】表 105查得 a 1 a 22 .8 5 2 .2 3 8FFYY??； 。 取失效概率為 1%，安全系數 1S? ，由式（ 1012）得 ? ? 1 l i m11 0 . 9 6 6 0 0 5 7 6HNH K M P a M P aS?? ? ? ? ? ? ? 2 l i m 22 1 . 0 2 * 5 5 0 5 6 1HNH K M P a M P aS?? ? ? ? （ 1）試算小齒輪的分度圓的直徑 ,1td 代入 ? ?H? 中較小值 81 10N ?? 72 520 10N ?? ? ?1 576H Mpa? ? ? ?2 561H Mpa? ? 1 mm? 11? ?332112512 .3 2 ( )1 .4 1 .5 7 9 9 1 0 5 1 8 9 .82 .3 21 4 5 6 18 7 .3 5 5t EtdHkT Zudumm?????? ??? ? ?????? （ 2）計算圓周速度 v 1 8 7 . 3 5 5 4 4 0 . 2 0 1 1 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ? ??? ? ??? （ 3）計算齒寬 b 1 0 .6 8 7 .3 5 5 5 2 .4 1 3dtb d m m?? ? ? ? ? （ 4）齒寬與齒高之比 bh 模數 11 8 7 .3 5 5 5 .1 2 3 919tnt dm z? ? ? 齒高 59nth m m m? ? ? bh? ? （ 5）計算載荷系數 根據 /v m s? ， 7級精度，由【 1】圖 108 查的動載荷系 ? ； 直齒輪， 1?? ?? FH KK 。 1 .0 2H N H NKK??。 ⑥由【 1】式 1013計算應力循環(huán)次數。 ④由【 1】表 106查的