【正文】 軸按磨削加 工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取碳鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 ?? ?? ?? ???? 1 .ca ???????? 1 .SSSSS21 3 .50 .0 521 3 .51 .9 8155KS00 . .8275KS2222cam1m1?????????????????????????????????????。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn)【１】附表 32 查取。 (8) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 截面 7 左右側(cè)受應(yīng)力最 大 ②截面 7 右側(cè)抗彎截面系數(shù) 333 2 5 0 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 5 0 0 .2 dW mm???? 截面 7 右側(cè)彎矩 M 為 ?? 截面 7 上的扭矩 2T 為 mmN387772T ?? 截面 上的彎曲應(yīng)力 M P 00947 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F ? ? ? ? 彎矩 M N .m 90 32M H ? N .m 2 3 8 8M v ? 總彎矩 4 7 4 2 3 8 88 9 0 3 2M 22 ???? 扭矩 T mmN387772T ?? mmN387772T ?? ?ca? 325001W mm? 3T 50002W mm? ?? mmN387772T ?? ?b? ?b? M P 00038 777 2T T ??? Wb? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ②軸上的周向定 位 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按 67d?由文獻(xiàn)【１】表 61 查得平鍵截面 mmmmh 1118b ??? ，鍵槽用鍵槽 銑 刀加工，長為 ,56mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67kH ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵 mmmmmm 401010 ?? ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH ，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 r6。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，故取 mmh 5? ，則軸環(huán)處的直徑為 mmd 7065 ?? 。左端軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。 mmd ? mmNT ca ?? 41 03 mmd 4521 ?? FFFFFFMM圖 55 軸的載荷分 析圖 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案（見圖 56） ①根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑 mmd 5032 ?? ,長度 42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 841 ? ，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12 段的長度應(yīng)比 1L 略短些，現(xiàn)取 mml 8221 ?? 2）初步選擇滾動軸承。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根 kwp ? min/ rn ? mNT ?? NFNFrt?? 據(jù)文獻(xiàn)【１】表 153，取 0 112A? ，得 mmnPAd 33330m in ???? ， 輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? ???? 1 .ca ???????? mm? 3T 8575W mm? ?? mmN100692T ?? ?b? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取合金鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 SSSSS22200KS355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? ③截面 5 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 2 8 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 8 5 7 .2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎 M 為 5 1 3 5 2M ?? 截面 5 上的扭矩為 mmN100692T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P .51513 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P 5100 69 2T T2 ??? Wb? 過盈配合處的 k??? ，由文獻(xiàn)【１】附表 38 用插值法求出，并取 ????? ，于是得 ?b? ?????? ???? 1 .ca ???????? ???? ???? ， 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 故得綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 1 .SSSSS21 1 .20 .0 521 1 .21 .9200KS00 .13 5 .32 .3 5355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? 故可知安全。 因 ??d ， ??d ，經(jīng)插 值后查得 ?? ?? ?? ， 又由文獻(xiàn)【１】附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 )(q1k )(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由文獻(xiàn)【１】附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸 37002W mm 3T 4005W mm? ?? mmN100692T ?? ?b? .6MPa81?b? ???? 系數(shù) ?? ? 。由表 151 查得 11735 , 355 , 200B M Pa M Pa M Pa? ? ???? ? ?。 ② 上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 23d? 由文獻(xiàn)【１】表61 查得平鍵截面 mmmmhb 810 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 32mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒 輪輪轂與軸的配合為 6kH7 ； ③ 定軸上圓角和倒角尺寸 ，取軸端倒角為 2 45?? mmd 3021 ?? mmd 3532 ?? mm42d 43 ?? mm35d 54 ?? mmd 3065 ?? 圖 54 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (5) 求軸上的載荷 表 52 軸上載荷 (6) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P )()( 3 22222 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），由文獻(xiàn)【１】表 151載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F ? ? ? ? 彎矩 M 063M 72MH2H1 ?? ?? 2 2 0 7MV3 ?? 總彎矩 5 1 3 5 4 2 0 6 3M 22m a x ???? 扭矩 T mmN100692T ?? ??mmN100692T ?? ?ca?查得 ? ? ? ?1170 , caM P a? ? ?????， 故安全。取mm12L 43 ?? 。 mmdmmd 3030 6521 ?? ?? ， 這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位。選取軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），根據(jù)文獻(xiàn)【１】表 153，取 110A0 ? ，得 ， 中間軸最小直徑顯然是安裝滾動軸承的直徑 12d? 和56d? （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ①擬定軸上零件的裝配方案（見下圖 54） ②根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ?d mm 12 . 24 76 . 3 110 3 3 2 2 0 min ? ? ? ? n P A d 1） 初步選擇滾動軸承。 ③截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 6 4 0 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 1 2 8 0 . 2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 9 4 7 6M ?? 截面 5 上的扭矩為 mmN51994T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P 05199 4T T ??? Wb? 過盈配合處的 k??? ，由文獻(xiàn)【１】附表 38 用插值法求出，并取 ????? ，于是得 ???? 1 .ca ????????? 36400W mm? 3T 12800W mm? ?? mmN51994T ?? ?b? ?b? ???? ???? ， 軸按磨削加工，由 文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 故得綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 1 .SSSSS23 .3 10 .123 .3 1200KS00 .355KS2222c