【正文】 要求壽命為 Lh=19200h。 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，對于單向傳動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(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 45，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 [σ 1b]=60MPa，σe[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 軸段 1 2 3 4 5 6 7 直徑(mm) 30 35 45 50 56 50 45 長度(mm) 60 60 40 90 15 70 56 （ 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 =?? 齒輪 4 所受的徑向力 ????4 = ????4 ???????? = ??????20176。 L6：由低速級大齒輪寬度確定，長度略小于齒輪寬度，以保證齒輪軸向定位可靠，選取L6=70mm。 第 34 頁 /共 46 頁 L4：過渡軸段， 由箱體尺寸和齒輪寬度確定，選取 L4=67mm。 L2：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取 L2=60mm。 d7：滾動軸承軸段，要求與 d3 軸段相同，故選取 d7=d3=45mm。 d5：軸肩，故選取 d5=56mm。 各軸段直徑的確定 d1：用于連接聯(lián)軸器，直徑大小為聯(lián)軸器的內(nèi)孔徑， d1=30mm。軸輸出端選用 c 型鍵， b h=6 12mm(GB/T 10962021)，長 L=53mm；定位軸肩直徑為 50mm；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 √ = ???? 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 36mm 故取 dmin=36 （ 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 = 6280????3 抗扭截面系數(shù)為 ???? = ?? ??316 = 12560????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，對于單向傳動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(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 45，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 [σ 1b]=60MPa，σe[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 = ?? 齒輪 3 所受的圓周力（ d3 為齒輪 3 的分度圓直徑） ????3 = 2 ??2′??3 = 270 = ?? 齒輪 3 所受的徑向力 ????3 = ????3 ???????? = ??????20176。 第 28 頁 /共 46 頁 L5：由滾動軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L5=60mm。 L3：軸肩段，取 L3=15mm。 各軸段長度的確定 L1：由滾動軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L1=52mm。 d4：齒輪 軸段，故選取 d4=40mm。 確定各段軸直徑 d1：滾動軸承處軸段 ，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，選取 d1=35mm，選取軸承型號為深溝球軸承 6207 d2：齒輪 軸段，故選取 d2=40mm。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。 ?? ≥ ??0 √????3 = 115 √ = ???? 由于最小直徑軸段處均為滾動軸承，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 第 27 頁 /共 46 頁 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) 高速軸上外傳動件壓軸力（屬 于徑向力） Q= 軸承 A處水平支承力： ?????? = ????1 ???? ???????????+????= 154?101154+71 = ?? 軸承 B 處水平支承力： ?????? = ??+????1??????? = ++ = ?? 在垂直面內(nèi) 軸承 A處垂直支承力： ?????? = ????1 ???????? +????= 154154+71= ?? 軸承 B 處垂直支承力： ?????? = ????1 ????????+????= 71154+71= ?? 軸承 A的總支承反力為： ???? = √??????2 +??????2 = √()2+()2 = ?? 軸承 B 的總支承反力為： ???? = √??????2 +??????2 = √()2+()2 = ?? 截面 A在水平面上彎矩： ?????? = 0??????? 截面 B 在水平面上彎矩： ?????? = ?? ???? = 80= ??????? 截面 C 在水平面上的彎矩： 第 24 頁 /共 46 頁 ?????? = ?????? ???? = 71= ??????? 截面 D 在水平面上的彎矩： ?????? = 0??????? ： 截面 A在垂直面上彎矩： ?????? = 0??????? 截面 B 在垂直面上彎矩： ?????? = 0??????? 截面 C 在垂直面上的彎矩： ?????? = ?????????? = 71= ??????? 截面 D 在垂直面上彎矩： ?????? =0??????? 合成彎矩，有： 截面 A處合成彎矩： ???? =0??????? 截面 B 處合成彎矩： ???? = 123418??????? 截面 C 處合成彎矩： ???? = √??????2 +??????2 = √()2+()2 = ??????? 截面 D 處合成彎矩： ???? = 0??????? 轉(zhuǎn)矩和扭矩圖 ??1 = ??????? 截面 A處當(dāng)量彎矩： ?????? = 0??????? 截面 B 處當(dāng)量彎矩： ?????? = √????2+(????)2 = √(123418)2+( )2 = ??????? 截面 C 處當(dāng)量彎矩： ?????? = √????2 +(????)2 = √()2+()2 = ??????? 截面 D 處當(dāng)量彎矩： 第 25 頁 /共 46 頁 ?????? = √????2 +(????)2 = √(0)2 +()2 = ??????? e. 畫 彎 矩 圖 彎 矩 圖 如 圖 所 示 ： 第 26 頁 /共 46 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，對于單向傳動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(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 45，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 [σ 1b]=60MPa，σe[σ 1b]，所以強(qiáng)度滿足要求。 = ?? 第一段軸中點(diǎn)到軸承中點(diǎn)距離 La=80mm，軸承中點(diǎn)到齒輪中點(diǎn)距離 Lb=154mm，齒輪中點(diǎn)到軸承中點(diǎn)距離 Lc=71mm 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化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。 L7：由滾動軸承寬度確定，選取 L7=16mm。 L5：由小齒輪的寬度確定，取 L5=70mm。 L3：由滾動軸承寬度確定，選取 L3=16mm。 各軸段長度的確定 L1：根據(jù) V 帶輪的尺寸規(guī)格確定，選取 L1=42mm。 d6：過渡軸段 ，要求與 d4 軸段相同，故選取 d6=d4=40mm。 d2：密封處軸段，左端用于固定 V 帶輪軸向定位，根據(jù) V 帶輪的軸向定位要求，軸的直徑大小較 d1 增大 4mm， d2=20mm d3：滾動軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，且較 d2尺寸大 110mm，選取 d3=30mm，選取軸承型號為深溝球軸承 6206 d4：考慮軸承安裝的要求，查得 6206 軸承安裝要求 da=36mm，根據(jù)軸承安裝尺寸選擇d4=36mm。 。 ?? ≥ ??0 √????3 = 112 √ = ???? 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 22mm故取 dmin=22 （ 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。 第 19 頁 /共 46 頁 確定傳動尺寸 （ 1）計(jì)算中心距 ?? = (??1+??2)??2 = ????，圓整為 139???? （ 2）計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑 ??1 = ??1?? = 28 = 70???? ??2 = ??2?? = 83 = ???? （ 3）計(jì)算齒寬 ?? = ???? ??1 = 70???? 取 B1=105mm B2=100mm 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為 ???? = 2 ?? ???? ????1?????? ?????? ???? ≤ [??]?? 1） K、 T、 m和 d1 同前 齒寬 b=b2=100 齒形系數(shù) YFa 和應(yīng)力修正系數(shù) YSa： 查表得： ??????1 = ， ??????2 = ??????1 = ， ??????2 = 查圖得重合度系數(shù) Yε = 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 : ??????????1 = 500??????、 ??????????2 = 380?????? 由圖查取彎曲疲勞系數(shù)： ??????1 = ， ??????2 = 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得許用彎曲應(yīng)力 [????]1 = ??????1??????????1?? = = ?????? [????]2 = ??????2 ??????????2?? = = ?????? 第 20 頁 /共 46 頁 ????1 = 2 ?? ???? ????1??????1 ??????1 ???? = ?????? [????]1 = ?????? ????2 = ????1 ??????2??????2??????1??????1= ?????? [????]2 = ?????? 故彎曲強(qiáng)度足夠。 ①圓周速度ν ?? = ?? ??1?? ??601000 = ?? 1000 = 齒寬 b ?? = ???? ??1?? = 1= ???? 2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KH ①查表得使用系數(shù) KA= ②查圖得動載系數(shù) Kv= ③齒輪的圓周力。 第 17 頁 /共 46 頁 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）由式試算小齒輪分度圓直徑，即 ??1?? ≥ √2 ?????? ????????+1?? (???? ???? ????[????])23 1）確定公式中的各參數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) KHt= ?? = 9550000 ???? = 9550000 = ??????? ③查表選取齒寬系數(shù)φ d=1 ④由圖查取區(qū)域系數(shù) ZH= ⑤查表得材料的彈性影響系數(shù) ZE= ⑥重合度 端面重合度為： ???? = [?(1??1+ 1??2)]???????? = [?( 128+ 183)]??????0176。 計(jì)算齒輪傳動其它幾何尺寸 （ 1）計(jì)算齒頂高、齒根高和全齒高