【正文】 截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)： 因 2 d ?? d ??查得 ?? ? ， ?? ? 由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù)： ? ? ， ? ? 應(yīng)力集中系數(shù)為： 1 ( 1 ) 1 2 ( 0 1 ) 4kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0 .8 5 ( 1 。因而只需校核截面 5 左右兩側(cè)即可。 對水平面進行計算： 122 1 2 2()N H N H tN H tF F FFFl l l??? ? ? ?? 12899016180NHNHFN??? ?? 1 1 899000H NH N m mlMF? ? ? ? 對垂直面進行計算： 121 2 1 2()N V N V rN V rF F FF F Ml l l??? ? ? ? ? ? 12110442054NVNVFN??? ??? 11 1 11 04 4 10 0 11 04 40 0v NV N m mlMF ? ? ? ? ? ? 22 2 2 0 5 4 1 8 0 3 6 9 7 2 0v NV N m mlMF ? ? ? ? ? ? ? ? 求總的彎矩，即合成彎矩： 2 2 2 211 ( 8 9 9 0 0 0 ) ( 1 1 0 4 4 0 0 ) 1 4 2 4 0 4 4HVM M N m mM ? ? ? ? ? ? 2 2 2 222 ( 8 9 9 0 0 0 ) ( 3 6 9 7 2 0 ) 9 7 2 0 5 6HVM M N m mM ? ? ? ? ? ? 扭矩 3825840T N mm?? 載荷 水 平面 H 垂直面 V 支反力F 128 9 9 0 , 1 6 1 8 0N H N HF N F N?? 12110 44 , 205 4N V N VF N F N? ? ? 彎矩M 899000HM N mm?? 121 1 0 4 4 , 3 6 9 7 2 0VVM N m m M N m m? ? ? ? ? 總彎矩M 12142 404 4 , 972 056M N m m M N m? ? ? ? 扭矩T 3847720T N mm?? 6） 按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ? = 則： ? ? ? ?22 2213142 404 4 382 584 0 304c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? 前以選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的1??????＝ 60Mpa,因此 ca? 1??????，故安全。 5） 求軸上的載荷 首先 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖 ,從上已經(jīng)知道 ,對于圓錐滾子軸承 30218,由手冊中可查得 a=,作為簡支梁的軸的支承跨距 23 18 0 14 7 32 7 mmll? ? ? ?。 7 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面23 95mmd ? ?，查表查得平鍵 截面25 14b h mm? ? ? ，鍵長為 110mm ； 按 截 面 78 80mmd ? ? ，查表查得平鍵 截面22 14b h mm? ? ? ，鍵長為 110mm，它們之間的配合采用 76HK 。取 端 蓋的 外端 面 與樂 趣、 聯(lián)軸 器 的端 面間 的距 離 ， l=30mm 故取 67 17mml ? ? ，1 2 4 553 , 84 .5m m m mll????。軸環(huán)寬度 b，取 34 15mml ? ? 。 3取安裝齒輪處的軸段 23的直徑 23 95mmd ? ? ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 98mm，為了使套筒端面可靠地壓緊輪齒，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 23 95mml ? ? 。 因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d 32? =90mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為 30218，其尺寸為90 160 D T mm? ? ? ? ?,查得 a=,根據(jù)軸肩選 56 90mmd ? ? ；而 56 ? ? 。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 78 段的長 度應(yīng)比 1L 略短一些，現(xiàn)取 78 130mml ? ? 。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=90mm。 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示 2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 mm。查表 141,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小 ,故取 KA=,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計算， c a 3 38 25 84 0 49 73 59 2A N m mT K T? ? ? ? ? ?，按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩得條件，查手冊。 輸出軸的設(shè)計計算 1）輸入軸上的功率3p、轉(zhuǎn)速 3n 及轉(zhuǎn)矩 3T 113 7 .3 1 , 1 8 .2 5 / m in , 3 8 2 5 8 4 0 mKW r N mp n T? ? ? ? 2）作用在齒輪 1 上的力 因已知齒輪分度圓直徑 1 =304mm d 4 2 T 2 3 8 2 5 8 4 0 = 2 5 1 7 0d 3 0 4t NF ??? t44 ta n ta n 2 0 = F 2 5 1 7 0 9 4 4 4c o s c o s 1 4 . 0 6r n NF ??? ? ? ? t44 =F ta n 9161 a NF ??? 3） 初步確定軸的最小直徑 先按式（ 15— 2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 3截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 3 3 80 51200W d m m? ? ? ? 抗彎截面系數(shù) ： 3 3 80 10 24 00TW d m m? ? ? ? 截面左側(cè)的彎矩 M 為： 3785600 .M N mm? 截面上的扭矩 T 為： T= 截面上的彎曲應(yīng)力： 3785600 7351200b M M p aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 1298000 13102400T TT M p aW? ? ? ? 過盈配合處的 k???值，由附表 38 求出，并取 ????? ? ?? ? 0 .8 2 .3 1 .8 4k? ?? ? ? ? 軸按磨削加工，由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù)： ?????? 111 2 . 3 1 2 . 3 90 . 9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 11 .8 4 1 1 .9 30 .9 2K ? ? ? ? ? 計算安全系數(shù) caS ，則得： 1 275 22 .3 9 7 3 0 .1 0amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 1213 13 K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 2 2 2 22 1 2 1 . 9 7 1 . 52 1 2ca SSSSSS?????? ? ? ? ? ??? 故可知其截面右側(cè)強度也是足夠的。 截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)： 因 2 d ?? 80 d ??查得 ?? ? ， ?? ? 由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù)： ? ? ， ? ? 應(yīng)力集中系數(shù)為： 1 ( 1 ) 1 2 ( 0 1 ) 4kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0 .8 5 ( 1 .3 1 1 ) 1 .2 6kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ?? ? ；由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 。因而只需校核截面 5 左右兩側(cè)即可。12 2 13 2 2) 1 6 9 6 7 7 0v NV r M N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ? ?右 （ 求總的彎矩，即合成彎矩： 221 ( 3 8 8 6 6 0 0 ) ( 9 7 4 9 0 ) 3 8 8 7 8 2 2 .5 N m mM ? ? ? ?上 221 ( 3 5 3 6 9 6 0 ) ( 2 7 8 0 3 8 3 ) 4 4 9 8 9 5 7 N m mM ? ? ? ?下 22( 3 1 2 7 8 2 8 ) ( 3 0 1 2 0 7 7 ) 4 3 4 2 3 4 0 N m mM ? ? ? ? ?2 上 222 3 1 4 0 0 7 8 1 6 9 6 7 7 0 3 5 6 9 1 6 2M N m m? ? ? ?下 （ ） （ ） 扭矩 1202090T N mm?? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 12388 66 , 305 89N H N HF N F N?? 12974 9 , 166 35N V N VF N F N?? 彎矩M 11223886600353696031278283140078HHHHM N m mM N m mM N m mM N m m????右左右左 112297490278038330120771696770VVVVM N mmM N mmM N mmM N mm??? ? ???左右左右 總彎矩 M 11 3887822. 5 44989574 3 4 2 3 4 0 3 5 6 9 1 6 2M N m m M N m mM N m m M N m m? ? ? ?? ? ? ?下上2 下2 上， 扭矩T 1298000T N mm?? 6） 按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ? = 則： ? ? ? ?22 2211 3498 957 129 800 0 48 98c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? ? ? ? ?22 2212 34 3 4 2 3 4 0 0 .6 1 2 9 8 0 0 0 1 .5 70 .1 3 0 4c a aT MPWM?? ? ??? ? ?? 前以選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的1??????＝ 60Mpa,因此 ca? 1??????，故安全。112 2 33 3 32) ( )1N V N V rrNVr r aF F FM F oF ll l lF M F Ml? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 2（ l ? 12974916635NVNVFN??? ?? 39。 對水平面進行計算： 12 3211 21 2 3 3 2 30( ) ( ) 0N H N H ttN H t tF F NF F NFFl l l l l lF? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 123886630589NHNHFN??? ?? 2 1 21 2 2) 38 86 60 0H NH t N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ?左 （ 12 3 3536960H NH N m mlMF? ? ? ?左 21 1 3127828H NH N m mlMF? ? ? ?右 2 1 21 2 2) 31 40 07 8H NH t N m ml l lM F F? ? ? ? ? ? ?左 （ 對垂直面進行計算： 1 2 2339。 5） 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖 ,從上已經(jīng)知道 ,對于圓錐滾子軸承 30211,由手冊中可查得 a=21mm,作為簡支梁的軸的支承跨距 23 85 10 2 18 7 mmll? ? ? ?。 5 軸上零件的周向定位 齒 輪 與軸 的周 向定 位采 用 平鍵 連接 ，按 截面 23 62mmd ? ? ， 查 表 查得 平鍵 截面18 11b h mm? ? ? ，鍵長為 110mm ； 按 截 面 45 75mmd ? ? ， 查 表 查 得 平 鍵 截面20 12b h mm? ? ? ，鍵長為 50mm 它們之間的配合采用 76HK 。兩齒輪的距離 c=20mm，故取 34 ? ? 。 2 為了滿足軸向定位要求， 12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑 23 62mmd ? ? ，齒輪 3 的寬度為 130mm，故取 23 100mml ? ? 。 56軸段左端需制出一軸肩，故取 45 75mmd ? ? ，因齒輪的寬度為 55mm，故取 45 71mml ? ? 。 1 根據(jù)計算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑 1 2 6 7 55 mmdd????。 中間軸的設(shè)計計算