【正文】 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]式 155 及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，切應(yīng)力為靜應(yīng)力，取α =軸的計(jì)算應(yīng)力 σ ca= M2+(α T)2 W (750) W== 503=12500mm3 (751) σ ca= 2+( )2 12500 。 l1 (748) = 103 = 計(jì)算總彎矩 M= Mv2+ MH2 (749) = + = 扭矩 T= 從軸的彎矩和扭矩圖中可以看出安裝圓錐滾子軸承處截面是軸的危險截面。 根據(jù) a=20mm 求得 ： l1= l2= （ 1） 求作用在齒輪上的作用力 已知大帶輪的分度圓直徑： dd3=500mm 該軸右端的螺旋傳動刀片可直接看做為一個聯(lián)軸器， 轉(zhuǎn)矩 T3= 則： Ft3=2 T3 dd3 (739) =2 103500 = 壓軸力： Fp=2 z Fo sinα 12 (740) 其中： Fo=(Fo)min (741) (Fp)min=2 z (Fo)min sinα 12 (742) 因此 ： Fp=(Fp)min (743) = 2679 = 徑向力 Fr= Fp= (744) 求垂直面的支反力 FNV=Fr (745) = 計(jì)算垂直彎矩 Mv= FNV （ 3）截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) W 按參考文獻(xiàn) [3]表 154中的公式計(jì)算： W== 503=12500mm3 (727) 抗扭截面系數(shù)： WT= d3= 503=25000mm3 (728) 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為： M=284700 581558 (729) = σ b=MW = 12500 = (730) 扭矩 T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ T為： T= τ T=TWT (731) =35454425000 = 過盈配合處的 kσ ε σ ，由參考文獻(xiàn) [3]附圖 38 用插值法求出，并取 kτ ε τ = kσ ε σ ，于是得： kσ ε σ = (732) kτ ε τ = kσ ε σ = = (733) 軸按磨削加工，由參考文獻(xiàn) [3]附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為： β σ =β τ = 故得綜合系數(shù)為： 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 共 49 頁 Kσ = kσ ε α + 1 β σ － 1 (734) =+ － 1 = Kτ = kτ ε τ + 1 β τ 1 (735) =+ － 1 = 所以軸在截面左側(cè)的安全系數(shù)為： Sσ = σ 1 Kσ σ b+Φ σ σ m (736) = +0 = Sτ = τ 1 Kτ τ α +Φ τ τ m (737) = 155 + = Sca= Sσ SτSσ 2+Sτ 2 (738) = + = Sca＞ S 故該軸在截面左側(cè)的強(qiáng)度也足夠，因無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 （ 2） 截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W== 503=12500mm3 (715) 抗扭截面系數(shù) WT== 503=25000mm3 (716) 截面右側(cè)的彎矩 M 為： M= 103 751575 (717) =227760Nmm 截面上的扭矩 T為： T=358125Nmm 截面上的彎曲應(yīng)力 σ b=MW (718) =22776012500 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 共 49 頁 = 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 τ T=TWT (719) =35812525000 = 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn) [3]表 151查得： σ B=640MPa σ 1=275MPa τ 1=155MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)α σ 及σ τ 按參考文獻(xiàn) [3]附表 32查取。因此， σ ca＜ [σ 1] (714) 故該軸安全?，F(xiàn)將計(jì)算出安裝鏈輪截面處的 MH， MV 和 M 的值列于表 71： 表 71 危險截面 B的彎矩及扭矩 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 FNH= FNV= 彎矩 M MH= Mv= 總彎矩 M= Nm 扭矩 T T1=； T2= 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 共 49 頁 圖 71 Ⅰ軸右軸彎彎矩扭矩示意圖 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 共 49 頁 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。 (l2+l3) l2 = 13358 = 則： FNH=－ = 計(jì)算水平彎矩 MH=FNH l2= Ft1（ l2+l3） l2 = 13358 = FNV=－ = 計(jì)算垂直彎矩 Mv= FNV l2= Fr1 求Ⅰ軸右 軸的軸上載荷 確定軸承的支點(diǎn)位置時，應(yīng)從手冊中查取 a值，對于 30210 型圓錐滾子軸承，由手冊查得 a=20mm，因此，根據(jù)軸的計(jì)算作出軸的彎矩圖和扭矩圖 如圖 71。 （ 4） 確定軸上倒角尺寸與圓角半徑 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 152得： 左軸圓角尺寸和倒角尺寸確定如下： 12 軸段 d12=46mm，則 圓角半徑為 ； 23 軸段 d23=50mm，則圓角半徑為 ；倒角為 ； 45 軸段 d34=48mm，則圓角半徑為 ；倒角為 ； 45 軸段右邊軸段直徑為 43mm，則圓角半徑為 ； 右軸圓角尺寸和倒角尺寸確定如下： 67 軸段 d67=43mm，則圓角半徑為 ； 78 軸段 d78= 50mm，則圓角半徑為 ；倒角為 ； 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 49 頁 910 軸段 d910=50mm，則圓角半徑為 ；倒角為 ； 1011 軸段 d1011=46mm， 圓角半徑為 。 ④ 軸段 45上的旋轉(zhuǎn)刀片采用螺栓固定在軸段上，并且刀片與軸有一定的螺旋角。 ② 滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 49 頁 ⑥ 由于設(shè)計(jì)要求麥芽除根機(jī)的機(jī)身總長近似 3000mm， 所以可以根據(jù)圖 51所示，得出下列不等式： l12 +l23 +l34 +l45+l 螺旋 +l78+l89+l910+ l1011＜ 3000mm 75+55+5+ l45+l 螺旋 +60+5+40+100＜ 3000 l45+l 螺旋 ＜ 2660 初步選定： l 螺旋 =520mm， l45=2080mm。 ④ 左帶輪所在軸直徑 d12 的確定， 21?d 應(yīng)略小于 32?d ,故取 d12=46mm，左帶輪的寬度 B=81mm，為方便左帶輪的右端面能夠可靠的壓緊在軸肩上，則 12軸段的長度略短于帶輪寬度 B，則取 l12=75mm。 ② 取安裝鏈輪處的軸段 910的直徑 d910=50mm,鏈輪右端與右?guī)л喼g采用套筒定位，已知鏈輪的寬度為 26mm，為了使用套筒端面可靠地壓緊帶輪，此軸段應(yīng)略長于于輪轂寬度，故取 l910=40mm，右?guī)л喿蠖嗣娌捎锰淄捕ㄎ?，軸肩高度 h,故取 h=2mm，則右?guī)л喬幍闹睆?d1011=46mm，右?guī)л嗇S向?qū)挾葹?00mm,此軸段長度可定為 100mm。為了減少加工刀具種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上直徑相近處的圓角、倒 角、鍵寬度、砂輪越程槽寬度和退刀寬度應(yīng)盡可能采用相同尺寸。 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 49 頁 圖 7 Ⅰ軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 取 d67=dmin=43mm 為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出 2 45176。 ) = e點(diǎn)至 齒溝圓弧中心連線的距離： H=p(1+2r1drd ) (619) = (1+2 ) 淮海工學(xué)院二〇 一 一屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1