【正文】 ????1 = ?????? +????2 = ?? ????2 = ????2 = ?? ????1????1 = ????2????2 = 查表得 X1=， Y1=， X2=， Y2= 查表可知 ft=1， fp=1 ????1 = ??1 ????1 + ??1 ????1 = + = ?? 第 48 頁 /共 57 頁 ????2 = ??2 ????2 + ??2 ????2 = + = ?? 取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式 ??? = 10660?? (???? ???????? ????)3= 44162? 36000? 由此可知該軸承的工作壽命足夠。 要求壽命為 Lh=36000h。 ????1 = ????1 = ?? ????2 = ????1 ? ?????? = ?? ????1????1 = ????2????2 = 查表得 X1=1， Y1=0， X2=， Y2= 查表可知 ft=1， fp=1 ????1 = ??1 ????1 +??1 ????1 = 1 +0 = ?? ????2 = ??2 ????2 +??2 ????2 = + = ?? 取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式 ??? = 10660?? (???? ???????? ????)3= 1610057? 36000? 由此可知該軸承的工作壽命足夠。 要求壽命為 Lh=36000h。 其抗彎截面系數(shù)為 ?? = ?? ??332 = ????3 抗扭截面系數(shù)為 ???? = ?? ??316 = ????3 最大彎曲應(yīng)力為 ?? = ???? = ?????? 剪切應(yīng)力為 ?? = ??????= ?????? 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α =，則當(dāng)量應(yīng)力為 ?????? = √??2 + 4 (?? ??)2 = ?????? 查表得調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度極限σ B=640MPa，則軸的許用彎曲應(yīng)力 [σ1b]=60MPa，σ e[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 = 680?? 齒輪 4 所受的軸向力 ????4 = ????4 ???????? = 1818 ??????176。 軸段 1 2 3 4 5 6 7 直徑(mm) 32 37 40 47 62 47 40 長(zhǎng)度(mm) 80 66 18 70 10 63 第 41 頁 /共 57 頁 （ 5）彎曲 扭轉(zhuǎn)組合強(qiáng)度校核 如圖所示為低速軸受力圖以及水平平面和垂直平面受力圖 齒輪 4 所受的圓周力（ d4 為齒輪 4 的分度圓直徑） ????4 = 2 ??3??4= 2 = 1818?? 齒輪 4 所受的徑向力 ????4 = ????4 ???????????????? = 1818 ??????20176。 L6：由低速級(jí)大齒輪寬度確定，長(zhǎng)度略小于齒輪寬度，以保證齒輪軸向定位可靠，選取 L6=63mm。 L4：過渡軸段，由箱體尺寸和齒輪寬度確定，選取 L4=70mm。 L2：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取 L2=66mm。 d7：滾動(dòng)軸承軸段，要求與 d3 軸段相同，故選取 d7=d3=40mm。 d5：軸肩，故選取 d5=62mm。 各軸段直徑的確定 第 40 頁 /共 57 頁 d1：用于連接聯(lián)軸器，直徑大小為聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑， d1=32mm。軸輸出端選用 A 型鍵， b h=14 9mm(GB/T 10962021)，長(zhǎng) L=50mm；定位軸肩直徑為 37mm；聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。 ?? ≥ ??0 √????3= 112 √ 3= ???? 由于最小軸段直徑截面上要開 1 個(gè)鍵槽，故將軸徑增大 7% ???????? = (1 +) = ???? 查表可知標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑為 32mm 故取 dmin=32 （ 4）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 。 其抗彎截面系數(shù)為 ?? = ?? ??332 = ????3 抗扭截面系數(shù)為 ???? = ?? ??316 = ????3 最大彎曲應(yīng)力為 ?? = ???? = ?????? 剪切應(yīng)力為 ?? = ??????= ?????? 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α =，則當(dāng)量應(yīng)力為 ?????? = √??2 + 4 (?? ??)2 = ?????? 查表得調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度極限σ B=640MPa，則軸的許用彎曲應(yīng)力 [σ1b]=60MPa，σ e[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 = 712?? 齒輪 3 所受的軸向力 ????3 = ????3 ???????? = 1905 ??????176。 = 169?? 齒輪 3 所受的圓周力（ d3 為齒輪 3 的分度圓直徑） ????3 = 2 ??2′??3 = 261667 = 1905?? 齒輪 3 所受的徑向力 ????3 = ????3 ???????????????? = 1905 ??????20176。??????176。 L5：由滾動(dòng)軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L5=。 L3：軸肩段，取 L3=15mm。 各軸段長(zhǎng)度的確定 L1：由滾動(dòng)軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L1=32mm。 d4：過渡軸段，故選取 d4=30mm。 確定各段軸直徑 第 32 頁 /共 57 頁 d1：滾動(dòng)軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，選取 d1=25mm，選取軸承型號(hào)為角接觸軸承 7205AC d2：過渡軸段，故選取 d2=30mm。聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。 與軸承相配合的軸徑需磨削。 第 31 頁 /共 57 頁 ?? ≥ ??0 √????3 = 115 √ = ?? ? 由于最小直徑軸段處均為滾動(dòng)軸承，故選標(biāo)準(zhǔn)直徑 dmin=25mm （ 4）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 由于齒輪 3 的尺寸較大，其鍵槽底到齒根圓距離 x 遠(yuǎn)大于 2，因此設(shè)計(jì)成分離體，即齒輪 3 安裝在中速軸上，中速軸設(shè)計(jì)成普通階梯軸。通常把軸當(dāng)做 置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān) 在水平面內(nèi) 軸承 A 處水平支承力： ?????? =????1 ???? ? ????1 ??12???? + ???? =272 ? 174 + 48 = 178?? 軸承 B 處水平支承力： ?????? = ????1 ? ?????? = 272 ? (178) = 94?? 第 26 頁 /共 57 頁 在垂直面內(nèi) 軸承 A 處垂直支承力： ?????? = ????1 ???????? + ????= 727 +48 = 532?? 軸承 B 處垂直支承力： ?????? = ????1 ???????? +????= 727 +48 = 195?? 軸承 A 的總支承反力為： ???? = √??????2 + ??????2 = √(178)2 +(532)2 = ?? 軸承 B 的總支承反力為： ???? = √??????2 + ??????2 = √(94)2 + (195)2 = ?? 截面 A 在水平面上彎矩： ?????? = 0?? ????? 截面 B 在水平面上彎矩： ?????? = 0??? ???? 截面 C 左側(cè)在水平面上彎矩： ??????左 = ?????? ???? ?????1 ??12 = 94 ? 174 = 8509?? ????? 截面 C 右側(cè)在水平面上彎矩： ??????右 = ?????? ???? = 178 48 = 8544?? ????? 截面 D 在水平面上的彎矩： ?????? = 0?? ????? 截面 A 在垂直面上彎矩： 第 27 頁 /共 57 頁 ?????? = 0??? ???? 截面 B 在垂直面上彎矩： ?????? = 0?? ????? 截面 C 在垂直面上彎矩： ?????? = ?????? ???? = 532 48 = 25536?? ????? 截面 D 在垂直面上彎矩： ?????? = 0?? ????? 截面 A 處合成彎矩： ???? = 0??? ???? 截面 B 處合成彎矩： ???? = 0??????? 截面 C 左側(cè)合成彎矩： ????左 = √??????左2 +??????2 = √(8509)2 +(25536)2 = 26916?? ????? 截面 C 右側(cè)合成彎矩： ????右 = √??????右2 +??????2 = √(8544)2 +(25536)2 = 26927?? ????? 截面 D 處合成彎矩： ???? = 0??? ???? ??1 = ??? ???? 截面 A 處當(dāng)量彎矩： ?????? = 0?? ????? 第 28 頁 /共 57 頁 截面 B 處當(dāng)量彎矩： ?????? = √????2 +(????)2 = √(0)2 + ( )2 = 9322?? ? ???? 截面 C 左側(cè)當(dāng)量彎矩： ??????左 = √????左2 + (????)2 = √(26916)2 + ( )2 = 28485?? ? ???? 截面 C 右側(cè)當(dāng)量彎矩： ??????右 = ????右 26927?? ????? 截面 D 處當(dāng)量彎矩： ?????? = √????2 + (????)2 = √(0)2 +( )2 = 9322?? ????? 第 29 頁 /共 57 頁 第 30 頁 /共 57 頁 其抗彎截面系數(shù)為 ?? = ?? ??332 = ????3 抗扭截面系數(shù)為 ???? = ?? ??316 = ????3 最大彎曲應(yīng)力為 ?? = ???? = ?????? 剪切應(yīng)力為 ?? = ??????= ?????? 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α =，則當(dāng)量應(yīng)力為 ?????? = √??2 +4 (?? ??)2 = ?????? 查表得調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度極限σ B=640MPa，則軸的許用彎曲應(yīng)力 [σ1b]=60MPa，σ e[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 = 174?? 第一段軸中點(diǎn)到軸承中點(diǎn)距離 La=105mm，軸承中點(diǎn)到齒輪中點(diǎn)距離 Lb=，齒輪中點(diǎn)到軸承中點(diǎn)距離 Lc=48mm 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的，計(jì)算時(shí)通常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。??????176。 L7：由滾動(dòng)軸承寬度確定，選取 L7=17mm。 L5：由小齒輪的寬度確定，取 L5=50mm。 L3：由滾動(dòng)軸承寬度確定，選取 L3=17mm。 各軸段長(zhǎng)度的確定 L1：根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸規(guī)格確定，選取 L1=60mm。 d6：過渡軸段，要求與 d4 軸段相同，故選取 d6=d4=42mm。 d2：密封處軸段，左端用于固定聯(lián)軸器軸向定位，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸的直徑大小較 d1 增大 5mm， d2=30mm d3：滾動(dòng)軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，且較 d2 尺寸大 15mm，選取 d3=35mm，選取軸承型號(hào)為角接觸軸承 7207AC d4：考慮軸承安裝的要求，查得 7207AC 軸承安裝要求 da=42mm，根據(jù)軸承安裝尺寸選擇 d4=42mm。 。 ?? ≥ ??0 √????3= 112 √3= ???? 由于最小軸段截面上要開 1 個(gè)鍵槽，故將軸徑增大 5% ???????? = (1 +) = ???? 查表可知標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑為 25mm 故取 dmin=25 （ 4）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 由于齒輪 1 的尺寸較小，故高速軸設(shè)計(jì)成齒輪軸。 1639。 1639。 = 查表得： ??????1 = ， ??????2 = ??????1 = ， ??????2 = 查圖得重合度系數(shù) Yε = 查圖得螺旋角系數(shù) Yβ = 第 21 頁 /共 57 頁 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 :