【正文】 5610c os ostan ???? ? ??? ntere FF KN 3）軸向力 aeF 7 3 3339。 軸承額定壽命 10 年，齒輪分度圓直徑 ?d mm。 綜上所述，根據(jù)軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度校核可知該軸是安全的。 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 截面上 軸承與軸過配合處???k 值 由文獻(xiàn) [3， 附表 38]用 插值 法求出，并取???? ?? kk ? ，于是 得 ： ????k ???????? ?? kk 軸按精車加工，由文獻(xiàn) [3， 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 1?q? ，則按文獻(xiàn) [3， 312]及 [3， 312a]得綜合系數(shù)值為： ??????? ???? ??kK ??????? ???? ??kK 又由 文獻(xiàn) [3，第 25 頁 ]及文獻(xiàn) [3，第 26 頁 ]得碳鋼的特性系數(shù) ??? ～ ，取 ??? 5 ??? ～ ，取 ??? 計(jì)算安全系數(shù) ?cS 值。m 截面上的彎曲應(yīng)力 04 6 ???? WMa? MPa （ 428） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 6080 6 ???? TT WT? MPa （ 429） 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 4）截面 Ⅲ Ⅲ 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 9 3 0 4 0 03 4 33 ???? dW mm3 抗扭截面系數(shù) 7 8 6 0 8 0 03 4 33 ???? dW T mm3 截面 Ⅲ Ⅲ 右側(cè) 的扭矩 ?T KN 軸按精車加工，由文獻(xiàn) [3， 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 1?q? ，則按文獻(xiàn) [3， 312]及 [3， 312a]得綜合系數(shù)值為： ??????? ???? ??kK （ 423） 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁 ??????? ???? ??kK （ 424） 又由文獻(xiàn) [3，第 25 頁 ]及文獻(xiàn) [3，第 26 頁 ]得碳鋼的特性系數(shù) ??? ～ ，取 ??? ??? ～ ，取 ??? 于是，計(jì)算安全系數(shù) ?cS 值。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)由文獻(xiàn) [3]知 ?? 及 ?? 按 文獻(xiàn) [3， 附表 32]查取。m 截面上的彎曲應(yīng)力 8720 6 ???? WMa? MPa （ 421） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 9744 6 ???? TT WT? MPa （ 422） 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 3）截面 Ⅱ Ⅱ 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 5 4 8 7 2 0 03 8 33 ???? dW mm3 抗扭截面系數(shù) 33 ???? dW T mm3 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 截面 Ⅱ Ⅱ 右側(cè) 的扭矩 ?T KN 軸按精車加工，由文獻(xiàn) [3， 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 1?q? ，則按文獻(xiàn) [3， 312]及 [3， 312a]得綜合系數(shù)值為： ??????? ???? ??kK （ 416） ??????? ???? ??kK （ 417） 又由文獻(xiàn) [3，第 25 頁 ]及 文獻(xiàn) [3，第 26 頁 ]得碳鋼的特性系數(shù) ??? ～ ，取 ??? ??? ～ ，取 ??? 計(jì)算安全系數(shù) ?cS 值。由文獻(xiàn) [3， 表 151]查得 685?B? MPa， 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 3351??? MPa， 1851??? MPa。m 見表 截面 C 右側(cè)的彎矩 ?M KN 根據(jù)軸的安全系數(shù) 精確 校核軸 1） 判斷軸的危險截面 根據(jù)圖 可判斷彎矩和扭矩最大處為 C 面右側(cè)，故 C 面右側(cè)為軸的危險斷面，需按齒 根圓進(jìn)行精確校核；根據(jù) 圖 ，從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看， Ⅰ Ⅰ 和Ⅱ Ⅱ 截面過盈配合引起的應(yīng)力集中嚴(yán)重，但 Ⅰ Ⅰ 截面不受扭矩作用， Ⅱ Ⅱ 截面左側(cè)為齒輪，所以 需校核 Ⅱ Ⅱ 截面右側(cè) ；Ⅲ — Ⅲ面為受彎矩和扭矩區(qū)間直徑最小的斷面，需進(jìn)行精確校核。m 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C） 的強(qiáng)度。m ?M KNm ?VM KN 現(xiàn)將計(jì)算出的截面 C 處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 表 軸截面 C 處的彎矩和扭矩值 載 荷 水平面 H 垂直面 V ?NHF KN ?NVF KN 支反力 F ?NHF KN ?NVF KN 彎矩 M ?HM KNm （ 411） 222222 ????? VH MMM KNm 5 6 9 2 ????? LFM NVV KNm 垂直 面： ????? dFMaa KN根據(jù)軸的計(jì)算簡 圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 ， b、 c、 d、 e）。根據(jù)軸承型號找出軸承的支撐點(diǎn)。5610t a n3 1 5 0t a n ???? ??ta FF KN 圓周力 tF ，徑向力 rF 及軸向力 aF 的方向如圖 。m (410) 2）求作用在齒輪上的力 由文獻(xiàn) [3, 1014]可得， 3 ????? dTF t KN 3339。 3）計(jì)算 大 、小齒輪的分度圓直徑 os 2423c os11 ??????? ??nmzd mm （ 47） 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 7336510c os 2467c os22 ??????? ??nmzd mm （ 48） 4）計(jì)算齒輪寬度 ????? db d? mm （ 49） 圓整后取 4501?B mm， 4402?B mm。 齒輪幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 ? ? ? ? os2 246723c os2 21 ?????? ?? nmzza mm （ 45） 將中心距圓整為 1100?a mm。 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 將小齒輪的數(shù)值帶入式（ 42）可得 10c 2 263 ???? ?????? ?nm mm 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) ，取 24?nm mm 已可滿足彎曲強(qiáng)度 ， 但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑 ?d mm 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 故載荷系數(shù) ?????? ?? HHVA KKKKK （ 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直 徑，由文獻(xiàn) [3， 1010a]得 3311 ?????tt KKdd mm （ 7）計(jì)算模數(shù) nm 10c os11 ???? ?zdm n ? mm 按齒根彎曲強(qiáng)度校核設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn) [3， 1017] ? ?FSaFadnYYzYKTm?????? ??21213 c o s2 （ 42） 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 1）確定計(jì)算參數(shù) （ 1）計(jì)算載荷系數(shù) ； ?????? ?? FFVA KKKKK （ 2）根 據(jù)縱向重合度 ??? ， 由文獻(xiàn) [3， 圖 1028]查得螺旋角影響系數(shù) ??Y ； （ 3） 由文獻(xiàn) [3， 圖 1020c]根據(jù)材料硬度 查得 ： 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 5201 ?FE? MPa 中齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 5002 ?FE? MPa （ 4）由文獻(xiàn) [3， 圖 1018]查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?FNK ； ?FNK ； （ 5）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ； 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由文獻(xiàn) [3， 1012]得 ? ? ???? SK FEFNF ?? MPa ? ? ???? SK FEFNF ?? MPa （ 6）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 。 （ 8）由文獻(xiàn) [3， 1013]計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 911 ????????? hjLnN 89112 ????? iNN （ 9）由文獻(xiàn) [3， 圖 1019]查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK 、 ?HNK ； （ 10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 ? ?H? 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由文獻(xiàn) [3， 1012]得 ? ? 1 ???? SK HHNH ?? MPa ? ? ???? SK HHNH ?? MPa ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 21 ????? HHH ??? MPa 2）計(jì)算 （ 1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由 以上各數(shù)值與計(jì)算公式 可 得 2631 ???????????? ????td mm （ 2）計(jì)算圓周速度 v 11 ?? ????? ?? ndv t m/s （ 3）計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm ???? td db ? mm 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 10c os11 ???? ?zdm tnt ? mm ???? ntmh mm ??hb （ 4）計(jì)算縱向重合度 ?? 8 9 a 1 a n3 1 1 ?????? ???? ? zd （ 5）計(jì)算載荷系數(shù) K ① 根據(jù)文獻(xiàn) [3， 表 102]，取 使用系數(shù) 1?AK 。m 式中： DM — 主電動機(jī)力矩，見 （ 317） ； （ 3）由文獻(xiàn) [3， 圖 1030]選取區(qū)域系數(shù) ?HZ ； （ 4）由文獻(xiàn) [3， 圖 1026]查得 ??? ， ??? ， 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 則 , ????? ??? ??? ； （ 5） 由文獻(xiàn) [3， 表 107]選取 齒寬系數(shù) ?d? ， （ 6） 由文獻(xiàn) [3， 表 106]查得 ： 材料的彈性影響系數(shù) ?EZ MPa 21 。 3） 初 選小齒輪齒數(shù) 1z =20， 則大齒輪 輪 數(shù) ???? zuz ； 4）精度等級選 6 級精度 (GB 1009588)； 5）選取螺旋角 ， 初選螺旋角 β=10186。 2）材料選擇。 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 4 主要零部件的校核計(jì)算 減速機(jī)的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算 確定傳動方案、 精度等級、材料及齒數(shù) 由（ 316）可得，主 減速機(jī) 總傳動比 ?i 。 由上可得，軋機(jī)作業(yè)時，主電機(jī)軸上的最大力矩 ?M KNm 故 a x ????? DMM KN 遼寧科技大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 030n30 ?????? ?? ererer NM KN 代入計(jì)算得： 12 ???????? ??fM KNm； donM — 動力矩，軋輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻，各部件由于有加速或減速所引起的慣性力所產(chǎn)生的力矩， KNm； fM — 附加摩擦力矩， 21 fff MiMM ??， KN 則軋機(jī)總傳動比 ??? Zernni