【正文】 失效形式是鍵、軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被壓潰和鍵被剪切。 （ 6）低速軸上軸承壽命的估取 查 手 冊(cè) 得 到 所 選 用 的 軸 承 的 主 要 性 能 參 數(shù) 為 ：KNCr ? , KNC rO ? 1） 軸承支反力 水平支反力 NRH ? , NRH ? 垂直支反力 NRV ? , NRV ? 合成支反力 NRRR VH 7 0 2 6 4 8 5 2221211 ????? ）（）（ NRRR VH 8 0 1 6 9 9 2222222 ????? ）（）（ 2)軸承的當(dāng)量載荷 因 為 軸 承 不 承 受 軸 向 力 ， 所 以 121 ??XX ， 021 ??YY , 則NRPr ?? , NRPr ?? 3)軸承壽命 因?yàn)?21 rr PP? ，所以應(yīng)按 照 1rP 計(jì)算，取 ?pf ， 1?tf ，則hPf CfnLrprth 5080) 245001( 10)(6010 366 ?????? ? 按照每天工作八小時(shí)計(jì)算，需要每?jī)赡旮鼡Q一次軸承。 B 截面處的 HM 、 VM 、 M 、 T 以及 caM 的數(shù)值如下： 水平面支反力 NFRtH ?????? NFRtH ?????? 垂直面支反力 NFRrV 2 681 8 ?????? NFRrV 8 ?????? 彎距 HM 和 VM 水平面 mmNRM HH ?????? 0 5 0 0 4 8 11 mmNRM HH ?????? 22 垂直面 mmNRM VV ?????? 1 1 0 0 2 6 11 mmNRM VV ?????? 22 合成彎距 M mmNMMM VH ?????? 3 2 4 5 7 8) 1 1 0 0 2() 0 5 0 0 7( 2221211 mmNMMM VH ?????? 3 2 4 5 7 7) 1 1 0 0 2() 0 5 0 0 6( 2222222 扭矩 T mmNTT ???? 4 2 6 0 63 當(dāng)量彎距 caM mmNTMM ca ??????? 728933)()324578( 222211 ? mmNTMM ca ??????? 7 2 8 9 3 2) 4 2 6 0 6()3 2 4 5 7 7( 222222 ? 2）校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 查 表 得 2/750 mmNB ?? ，則精品文檔 值得下載 ? ? B?? ）（ ~? ,即 2/75~ mmN ,取 ? ? 2/70 mmN?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為 ? ? 223 /70/)62( 7 2 8 9 3 3 mmNmmNWM cc ?????? ?? ?? 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 精品文檔 值得下載 圖 38低速軸受力分析圖 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖、扭矩圖和當(dāng)量彎距圖。 （ 5）軸的強(qiáng)度校核 1)求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。為了便于滾動(dòng)軸承的安裝在軸頭做出 ??452 的倒角，則軸段長(zhǎng)度 mmL 212194 ??? 。考慮軸承主要承受徑向力，選擇深溝球精品文檔 值得下載 軸承。該軸段的右端做出 ??458 的倒角。 軸段 3 該軸段不裝配零件，其上做出軸肩以定位齒輪，取 mmd 723 ? 。取軸段直徑 mmd 622 ? 。 軸段 2 該軸段安裝齒輪。滾動(dòng)軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁有一段距離 S,取 mmS 8? ，為了便于滾動(dòng)軸承的安裝，在軸頭做出 ??452 的倒角，為了保證低速軸上的齒輪 ?4Z 與中間軸上的齒輪 3Z 的嚙合，則該軸段的長(zhǎng)度 mmSBL 5232208192 941 0021 ????????????? 。取軸段直徑 mmd 451 ? ，選用 6000 型深溝球軸承，尺寸198545 ????? BDd 。 3 低速軸的設(shè)計(jì) （ 1）低速軸上的扭矩 ?3T mmNnPT ??????????? 63363 （ 2）求作用在齒輪上的力 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 aF 的大小如下，方向如圖 NdTF t 5 1 8 53 2 5 4 2 6 0 62243 ?????? NFF tr 18 8 720t a n51 8 5t a n ???? ?? 0?aF （ 3）確 定軸的最小直徑 選取軸的材料為 40Cr,取設(shè)計(jì)系數(shù) 98?A ,可得 mmnPAd 3333m i n3 ?????? （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 精品文檔 值得下載 圖 37 低速軸結(jié)構(gòu)草圖 1）按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 1 該軸段安裝滾動(dòng)軸承。假定擠壓應(yīng)力在鍵的接觸面上是均勻分布的，此時(shí)擠壓強(qiáng)度條件是： ? ?PP dklT ?? ?? 2 本次設(shè)計(jì)的中間軸上的普通平鍵采用 45 鋼制造，其尺寸為精品文檔 值得下載 801118 ????? Lhb ，許用擠壓應(yīng)力為 ? ? 2/110 mmNP ?? ，鍵的工作長(zhǎng)度mmbLl 621880 ????? 。失效形式是鍵、軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被壓潰和鍵被剪切。 （ 5）中間軸上軸承壽命的估取 查 手 冊(cè) 得 到 所 選 用 的 軸 承 的 主 要 性 能 參 數(shù) 為 ：KNCr ? , KNC rO ? 1） 計(jì)算軸承支反力 水平支反力 NRHA 4670? , NRHD 4244? 垂直支反力 NRVA 1700? , NRVD 1544? 合成支反力 NRRR VAHAA 2222 ????? ）（）（ NRRR VDHDD 451615444244 2222 ????? ）（）（ 2)軸承的當(dāng)量載荷 因 為 軸 承 不 承 受 軸 向 力 ， 所 以 121 ??XX ， 021 ??YY , 則NRP Ar ?? , NRP Dr 45162 ?? 3)軸承壽命 因?yàn)?21 rr PP? ，所以應(yīng) 按照 1rP 計(jì)算，取 ?pf ， 1?tf ，則hPf CfnLrprth 15 2 8) 6 24 5 001( 10)(6010 366 ?????? ? 按照每天工作八小時(shí)計(jì)算，需要每半年更換一次軸承。 B截面合成彎距 BM mNMMM VBHBB ?????? 4 3 4 8 5 7)1 4 8 7 5 0()4 0 8 6 2 5( 2222 扭矩 mNTT ??? B截面當(dāng)量彎距 BCaM mNTMM BBCa ??????? 476597)()434857()( 2222 ? 3） 校核軸強(qiáng)度 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得 2/650 mmNB ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為： ? ? 223 /60/)55( 476594 mmNmmNWM Bcc ?????? ?? ?? 精品文檔 值得下載 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 2） 確定軸上圓周和倒角尺寸 軸段倒角取 ??452 （ 4）軸的強(qiáng)度校核 1）求作用在齒輪上的力 中間軸上裝的齒輪分別是 2Z , 3Z ,其分度圓直徑分別為 mmZmd 1 8 6623212 ???? mmZmd 120245323 ???? 圓周力 tF ，徑向力 rF 和軸向力 aF 的大小如下，方向如圖精品文檔 值得下載 圖 36 中間軸受力分析圖 NdTF t 3 4 9 61 8 6 2 5 0 8 122 2 22 ???? NdTF t 5418120 3 23 ???? NFF tr 12 7 220t a n34 9 6t a n22 ???? ?? NFF tr 1 9 7220t a n5 4 18t a n33 ???? ?? 032 ?? aa FF 2）求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定 6000 型深溝球軸承支點(diǎn)位置后，可得軸的跨距 mmL 267? 。 軸段 4 該軸段同軸段 1， mmd 454 ? ， mmL 494 ? 1） 軸上零件的周向定位 兩齒輪均采用 A 型普通平鍵進(jìn)行周向定位。取軸段直徑 mmd 552 ? ，軸段長(zhǎng)度等于齒輪的齒寬 mmBL 1002 ?? ，軸段 ② 和軸段 ③ 之間做出軸環(huán)用以齒輪的軸向定位，取軸環(huán)直徑為 mm63 ，軸向長(zhǎng)為mm10 。軸承和齒輪采用軸套進(jìn)行軸向定精品文檔 值得下載 位。取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 mm20?? ，考慮到箱體的鑄造誤差。 23 ffs iiii ??? ，由此得 ?fi ， ?si 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 1．各軸轉(zhuǎn)速 高速軸 min/14701 rnn ?? 中間軸 ??? finn 低速軸 m in/2 8 0 5 623 rinn s ???? min/2 8 033 rnn ??? 高速軸 KWpp ????? ? 中間軸 KWpp ??????? ?? 低速軸 KWpp ???????? ?? 精品文檔 值得下載 KWpp ???????? ?? 高速軸 KWnPT 1 7 4 . 1 11 4 7 5 5 09 5 5 0 111 ???? 中間軸 KWnPT 222 ???? 低速軸 KWnPT 5 095 5 0 333 ?????? KWnPT 5 5 09 5 5 0 333 ???? 齒輪傳動(dòng)的選擇和計(jì)算 1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 （ 1） 選擇齒輪材料 小齒輪選用 45鋼調(diào)制 HBSHBS 2 7 5~2 4 51 ? 大齒輪選用 45鋼正火 HBSHBS 402~1022 ? （ 2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按311)~( npnv t ? ，估取圓周速度smvt /? ，參考表，選取 Ⅱ公差組 8級(jí) 小輪分度圓直徑 1d ，由式（ 864）得， ? ? 231 )(12HuEdtZZZTKd ???? ??????? 齒寬系數(shù) d? ，查表（ 823），按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取 ?d? 小輪齒數(shù) 1Z ，在推薦值 20～ 40中選 321?Z 大輪齒數(shù) 20 ????? ZiZ f ，圓整取 622?Z 齒數(shù)比 326212 ??? ZZu 精品文檔 值得下載 傳動(dòng)比誤差 00 ????uu，誤差在 %5? 范圍內(nèi)滿足要求 小輪轉(zhuǎn)矩 mmNT ?? 7 4 1 0 81 載荷系數(shù) ?? KKKKK vA ???? 使用系數(shù) AK ，取 1?AK 動(dòng)載荷系數(shù) vK ， ?vK 齒向載荷分布系數(shù) ?K ， ??K 齒間載荷分配系數(shù) ?K ，取 0?? 得)621321( o s)11(21??????? ????????? ???? ??? ? ZZr 查表（ 821 ） 并 插 值 得 ??K ， 則 載 荷 系 數(shù) K 的初值 ?????tK 彈性系數(shù) EZ ,查表（ 822）取 2/ 8 9 mmNZ E ? 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) HZ ,查圖（ 864）（ 00 21 ??? xx，? ）得 ?HZ ， 重合度系數(shù) ?Z ，查圖（ 856）（ 0?? ）得 ??Z 許用接觸應(yīng)力 ? ? HWNHH SZZ /lim ??? ?? 許用接觸極限應(yīng)力 1limH? ， 2limH? 查圖（ 869）得 21lim /5 70 mmNH ?? ，22lim /460 mmNH ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 91 ????????? nn j LN 8912 ????? uNN 查圖（ 870）得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 121 ?? NN ZZ (不允許有點(diǎn)蝕 ) 精品文檔 值得下載 硬化系數(shù) WZ ，查圖（ 871）及說(shuō)明取 1?WZ 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) HS ,查表（ 827）取 ?HS 則 ? ? 21 / mmNH ????? ? ? 22 /41 0 mmNH ????? 所有 1d 的設(shè)計(jì)初值 td1 為 mmd t 9 7 . 9 3 5)4 1 8 8 9( 7 4 1 0 231 ????????? 齒輪模數(shù) m， ??? Zdm t ,查表（ 83）取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mmm 3?