【正文】 因此 ][ 1ca ?? ? ，故安全。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NFNHNH ?? NF NFNVNV ?? 彎矩M mmNM mmNMHH ??? ??? 885 30144 67421 mmNMmmNMmmNMmmNMVVVV???????????4321 危險(xiǎn)截面右側(cè)安全 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 30 總彎矩 mmNMmmNMmmNMmmNM????????????????1 4 8 5 1 4 4 6 7 41 5 5 3 0 4 4 6 7 42222322221 扭矩 mmNT ?? 865302 表 8 6. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 B）的強(qiáng)度，根據(jù)文獻(xiàn)【 2】式（ 155）及上表中的數(shù)值，并取?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 )(155304W )T(M 3 22232ca??????? ?? 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （如圖 9） 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 28 危險(xiǎn)截面左端安全 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 29 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 B是軸的危險(xiǎn)截面。對(duì)于 7206C 型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=。 5. 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。同理按 Ⅳ Ⅴ ，由參數(shù)文獻(xiàn) [2]表 141查得平鍵截面 mmmmhb 810 ??? ,鍵槽用鍵槽銑刀加工，按 Ⅳ Ⅴ 得鍵長(zhǎng)為 32mm；同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪與軸配合為 66nH 。 v. 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。 iv. 取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 mma 151 ? ，由齒輪對(duì)稱(chēng)原則，大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為mma )4045(21152 ???? ， 小 齒輪與 小 齒輪之間的距離為 c=12mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離是 s,取 s=承寬度 B=16mm。 iii. 取安裝大齒輪處的軸段Ⅳ Ⅴ的直徑 Ⅳ Ⅴ ，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。 ii. 取安裝小齒輪處的軸段Ⅱ Ⅲ的直徑 mmd 34＝ⅢⅡ ? ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用， 但是 載荷不大，故選用角接觸球軸承 。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ， 軸向力 β 176。 八、 中速軸 及其附件 設(shè)計(jì) 1. 中速軸 II 的功率 、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩 功率 Ⅱ 轉(zhuǎn)速 Ⅱ ? 轉(zhuǎn)矩 Ⅱ 2. 求作用在齒輪上的力 1) 因已知中間軸小齒輪的分度圓直徑為 圓周力 Ⅱ 1 徑向力 β 176。由 文獻(xiàn)【 2】 表 151查得 M P a551,5 M P a72,M P a406 11B ??? ?? ??? 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)【 2】附表 32查取。因 , ???? ，得, ?? ?? ?? 又由 文獻(xiàn)【 2】 附圖 31 可得軸的材料的敏性系數(shù)為, ?? ?? 軸按磨削加工，由 文獻(xiàn)【 2】 附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為?? ?? ?? 聯(lián)軸器鍵強(qiáng)度符合 齒輪鍵強(qiáng)度符合 Ⅱ Ⅱ ? Ⅱ 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 24 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1?q? ，則按 文獻(xiàn)【 2】 式（ 312）及（ 314b）得綜合系數(shù)為 ??????? ???? ?? ??????? ???? ?? 又由 13?? 及 23?? 得碳鋼的特性系數(shù) ~??? ，取 ??? ， ~??? ，取 ??? 于是計(jì)算安全系數(shù) caS 值，按 文獻(xiàn)【 2】 式（ 156） ~（ 158）則得 . 57 275KS ma 1 ??????? ? ??? ? ??? 22155KS ma 1 ??????? ? ??????? SSS 2222ca ???????????? 故可知其安全。 10. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面 III過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中嚴(yán)重，同時(shí)受彎矩和扭矩和最大應(yīng)力面很近，所以只校核截面 III兩側(cè) （ 2）截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3333 5 7 4 ???? 抗扭截面系數(shù) 3333T ???? 截面 III左側(cè)的彎矩 mmN11 66 63 21M ????? 截面 III上的扭矩 T為 mmN352630T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 b ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ???? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。L)年(34h301717h)255526800( 10)PC(60n10Lh3616h??????? ? 所以所選的軸承可滿(mǎn)足壽命要求。因此 ][ 1ca ?? ? ，故安全。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF NFNHNH 979189221 ?? NF NFNVNV 89119021 ?? 彎矩 M mmNM H ?? 115601 mmNM mmNM VV ?? ?? 1052271160921 總彎矩 mmNMmmNM????????15632110522711560111618211609115601222221 扭矩 mmNT ?? 3526303 表 7 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 21 圖 7 7. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 B）的強(qiáng)度，根據(jù)文獻(xiàn)【 2】式（ 155）及上表中的數(shù)值，并取?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 )(156321W )T(M 3 22232ca??????? ?? 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （如圖 7所示） 從 軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 B 是軸的危險(xiǎn)截面。對(duì)于 7210C 型圓角接觸球 軸承，由手冊(cè)中查得 a=。 圓錐滾子軸承30210 Ⅴ Ⅵ Ⅰ Ⅱ mmd 58??ⅤⅣ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅳ 聯(lián)軸器 齒輪 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 20 6. 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 則 +L+s 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 v. 由對(duì)稱(chēng) 原則得 大 齒輪端面 距箱體內(nèi)壁的 距離a=15+=,圓柱齒輪與圓柱齒輪端面之間的距離為c=12mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離是 s,取 s=11mm。已知齒輪輪轂寬度為 60mm，為了套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 Ⅱ Ⅲ 。因軸承主要受徑向力和軸向力，轉(zhuǎn)速不高，故選用角接觸球 軸承。 根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求 ，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離mml 30? ,故取 Ⅵ Ⅶ 。 4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 擬定軸上零件的裝配方案 （圖 6） 2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 i. 為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅶ Ⅷ軸段左端需制出一軸肩，并根據(jù)氈圈密封標(biāo)準(zhǔn)，故取 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 1 Ⅶ Ⅷ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ Ⅵ Ⅶ 圖 6 圖 5 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 19 Ⅵ Ⅶ段的直徑 Ⅵ Ⅶ ，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=50mm。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距 Ⅲ ，查參考文獻(xiàn) 【 2】 表 141，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取 ，則 mNmNTKT Aca . ???? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)距 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)距條件查參考文獻(xiàn) 【 1】表174，選用 HL3 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 ，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)距為 。根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 153，取 ，于是得 mmmmnPAd 33ⅢⅢ0min ???? 軸的最小端有一個(gè)鍵槽，故 可見(jiàn)低速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 Ⅶ Ⅷ （圖5）。 滿(mǎn)足壽命要求 強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 18 圓周力 ，徑向力 及軸向力 的方向如 圖 5 3. 初步確定軸的最小直徑 先按參考文獻(xiàn)【 2】式（ 152）初步估算軸的最小直徑。 1 176。L)年( 7 6 3 8 9h)(142060 10)PC(60n10Lh3616h??????? ? 所以所選的軸承可滿(mǎn)足壽命要求。因此 ][ 1?? ??ca ，故安全?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面 B 處的 HM ， VM M及 的值列于下表（參看圖 4）。 mmLL , 32 ?? 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖。對(duì)于 7206C 型角接觸球軸承，由參考文獻(xiàn) [1]中查得 。 ； vii. 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器 與軸的周向定位采用平鍵連接， 按 ⅢⅡ ?d 由參考 文獻(xiàn) 【 2】 表 61查得平鍵截面 mmmmhb 78 ??? ,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 36mm；半聯(lián)軸器 與軸 的 配合為 67kH