【正文】 (8) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F ? ? ? ? 彎矩 M N .m m74709M H ? N .m v ? 總彎矩 3 7 2 4 8 237 4 7 09M 22 ???? 扭矩 T mmN365903T ?? ?? mmN365903T ?? ?ca? 325001W mm? 3T 50002W mm? ?? mmN336590T ?? ?b? ?b? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與。 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(shí)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。 min/ rn ? mNT ?? NFNFrt883?? mmd ? mmNT ca ?? 437567 mmd 4521 ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 36 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 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(shí)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?????? 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 mmN95740T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P 52 .4 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ???? ???? 1 .ca ???????? mm? 3T 8575W mm? ?? mmN95740T ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 34 M P 0T 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 ???? ???? ， 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。 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。 (7) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ① 判斷危險(xiǎn)截面 截面 5 左右側(cè)受應(yīng)力最大 ②截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 7 0 . 1 dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 4 0 .2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 5 1 3 5 2M ?? 截面 5 上的扭矩為 mmN95740T ?? 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 0T T2 ??? Wb? 軸的材料為 40rC ，調(diào)質(zhì)處理。 3） 已知圓柱斜輪齒寬 mm80B1 ? ，由于結(jié)構(gòu)上的需要，將其設(shè)計(jì)為齒輪軸，軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取mm76L 54 ?? ，在齒輪右端再設(shè)一軸肩，取 mm35d 54 ?? ，mm50L 65 ?? 。 2） 取安裝齒輪的軸段， mmd 3532 ?? 錐齒輪左端與左軸承之 間 采 用 套 筒 定 位 ， 已 知 錐 齒 輪 輪 轂 長~ ? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 mm40L 32 ?? ，齒輪的右端采用軸肩定位 軸肩高度 ? ，故取 mmh ? ，則軸環(huán)處的直徑為 mm42d 43 ?? 。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，由 文 獻(xiàn)【 ２ 】 表 151 中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30206 ， 其 尺 寸 為mmmmmmTDd ????? 。2223222??????????????????????????? 圓周力 1tF 、 2tF ，徑向力 1rF 、 2rF 及軸向力 1aF 、 2aF 如圖53 FFFFFF FFFF D/2FMMMMMM kwp ? min/4002 rn ? mNT ?? NFNFrt255311?? NFNFNFart222??? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 30 圖 53 軸的載荷分析圖 （ 3）初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。 ???? 1 .ca ???????? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 29 中間軸設(shè)計(jì) （ 1）求輸入軸上的功率 2p 、轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T kwp ? min/4002 rn ? mNT ?? （ 2）求作用在齒輪上的力 已知圓柱 直 齒輪分度圓直徑 mmd 751 ? NFFNdTFtrt a n2553t a n255375 113221??????????? 已知圓錐齒輪的分度圓半徑為 mmdd Rm 175)(210)(22 ??????? ? NFFNFFNd TFtatrmt i i ntan o o stan 39。 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 ???? ???? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 陳秀峰 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2022 級熱能與動力工程專業(yè) 2022 年 3 月 27 1 .SSSSS24 .9 40 .124 .9 4200KS00 .355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? 故可知安全。 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。 （ 7） 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ① 判斷危險(xiǎn)截面截面 截面 5 右受應(yīng)力最大 ②截面 5 左側(cè) 抗彎截面