【正文】 設(shè)計(jì)即告結(jié)束。 （ 3）截面 E右側(cè) 21 抗截面系數(shù)按文獻(xiàn) [1]P373 表 154 中的公式計(jì)算 3 3 30 . 1 0 . 1 8 0 5 1 2 0 0W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 . 2 0 . 2 8 0 1 0 2 4 0 0TW d m m? ? ? ? 截面 E右側(cè)彎矩 M=*()/= 截面 E上扭矩 T3= 過(guò)盈配合處 K???由文獻(xiàn) [1]P43 附表 38 用插值法求出并取 ??????? 3 . 1 6 =0 . 8 3 . 1 6 = 2 . 5 3KK????????， 故 按磨削加工， 文獻(xiàn) [1]P44 附圖 34 表面質(zhì)量系數(shù) = =???? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則按文獻(xiàn) [1]P25 式（ 312）和文獻(xiàn) [1]P25 式（ 312a）故得綜合系數(shù)為 1 1 1 1 kKkK????????????? ? ? ?? ? ? ? 又由文獻(xiàn) [1]P39 附表 31與文獻(xiàn) [1]P40 附表 32 的碳鋼的特性系數(shù) ~ ? ? 取 ?? ； =~?? ，取 =?? 計(jì)算安全系數(shù) Sca 1122275 0155 22 amamrrSKSKSSSSSS??????????? ? ??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?? ?? 故該軸在截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。 2）截面 E 左側(cè) 抗截面系數(shù) 3 3 30 . 1 0 . 1 4 6 9 7 3 3 . 6W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 3r 0 . 2 0 . 2 4 6 1 9 4 6 7 . 2W d m m? ? ? ? 截面 E左側(cè)彎矩 M=*()/= 20 截面 E上扭矩 T3= 32 5 . 6 39 7 3 3 . 694910 4 . 8 619467.2549542. 6 9bTTM M p aWT M p aW??? ? ?? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理由文獻(xiàn) [1]P362 表 151查得 ? ? 1 1 16 4 0 = 6 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M p a M p a M p a M p a? ? ? ???? ? ?， 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]P40 附表 32 查取，因 r/d=2/46=， D/d=80/46=， = =????, 又由文獻(xiàn) [1]P41 附圖 31可知軸的材料敏性系數(shù) rq =， qτ = 故有效應(yīng)力集 中系數(shù) ? ?? ?1 1 2 .2 8 71 1 1 .6 7 1rkq??? ? ???? ? ? ?? ? ? ? 文獻(xiàn) [1]P42 附圖 32尺寸系數(shù) = 5 = 2????， 文獻(xiàn) [1]P44 附圖 34 = =???? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理1 1 1 1 2kKkK????????????? ? ? ?? ? ? ? 又由文獻(xiàn) [1]P39 表 31與文獻(xiàn) [1]P40 表 32的碳鋼的特性系數(shù) = 0. 1 ~ 0. 2 = 0. 1 = 0. 05 ~ 0. 1 = 0. 05? ? ? ?? ? ? ?取 ； 。中心截面上雖然應(yīng)力集中最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截中心面也不必校核。 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 V 和 VI 與蝸輪嚙合的應(yīng)力集中最嚴(yán) 重；從受載的情況來(lái)看，中心截面上的應(yīng)力最大。根據(jù)文獻(xiàn) [1]P373式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 ,應(yīng)取 a=，軸的計(jì)算應(yīng)力： ? ? ? ? ? ?22221313314 1 6 6 0 1 . 5 6 0 . 6 9 4 . 9 1 6 . 2 5 6 00 . 1 0 . 1 8 0caMT M p a M p ad????? ? ?? ? ? ? ?? 故安全。 ???3b1e ][ ?M 考慮到鍵槽對(duì)軸的消弱，將 d 值加大百分之五。應(yīng)取 1?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為 2 222e 1 1( ) ( 1 9 4 .9 1 )3 2 0 .5 4 5M M T?? ? ? ? ? ? N M （ 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）的強(qiáng)度。因此，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè) 中查取 a值。 因此可得： ??FF rd 11 ??FF rd 22 N 則 P1 =Fd1 = P2 = ??FF a1d1 += （ 4） 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?21PP? ，所以按軸承 1 的的受力大小驗(yàn)算 6 106321 0 1 1 5 0 0 0( ) ( )6 0 6 0 9 7 0 6 0 4 9 .0 210hCnL P ?? ? ??? 610 h26280h 故所選選軸承滿足壽命要求。則： L=380mm 垂直面的支座反力 1r 1 a 11 22dFrVLF LF ? ? ?? = N， FFVrF r1vr12 ?? = N 水平面的支座反力 ??? 2 1t21 FHrHr FF 在支座上產(chǎn)生的反力為： ??? FFF H21r2 v1rr1 ??? FFF H2 2r2 v2rr2 （ 3） 求兩軸承的計(jì)算軸向力 1aF 和 2aF 對(duì)于圓錐滾子軸承， 根據(jù)文獻(xiàn) [1]P322 表 137，軸承的派生軸向力 16 d r2FF Y?,其中 Y 是對(duì)應(yīng)表 135 中 eFFF ??rad ，其值由軸承手冊(cè)查出。各軸肩處的圓角半徑取 R1。蝸桿軸的總長(zhǎng)度 1L? 521 ㎜ 減 6）軸上零件的周向定位 15 為了保證半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵按直徑查表查得平鍵截面，軸上鍵槽鍵寬和鍵高以及鍵長(zhǎng)為 10 8 40，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH ；滾動(dòng)軸承的配合由過(guò)盈配合來(lái)保證。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力的 作用，故選用單列圓錐滾子軸承，并根據(jù) IIIIVd? =40mm, 選取 32308 ，其尺寸4 0 9 0 3 5 . 2 5d D T m m m m m m? ? ? ? ?，故 III IV VII VIIIll??? ＝ 60 ㎜ ,軸肩高度 h=3mm,因此 VIIVIVIV dd ?? ? =46 ㎜。 M。 M 求作用在蝸桿蝸輪上的力 已知蝸桿的分度圓直徑 d1=80mm 蝸輪分度圓直徑 2d ＝ 336 ㎜ 蝸輪蝸桿的壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值為 ??20? 而 11212 2 9 4 9 1 0 2 3 7 2 . 7 580ta TF F Nd ?? ? ? ? 12 2 7 8 7 5 0 0 4 6 8 7 . 5336atF F N?? ? ? 1 2 2 ta n 4 6 8 7 . 5 ta n 2 0 1 7 0 6 . 1 1r r tF F F N?? ? ? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻(xiàn) [1]P370 表 153取 1A =115，于是得 13119 . 6 431 1 5 2 4 . 7 2m in 970PdA n? ? ? ?㎜ 計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩，根據(jù)文獻(xiàn) [1]P351 表 141取 AK = 1 1. 9 94 .91AT ca K T? ? ? ? （ 2）計(jì)算分度圓直徑 33442 0 5 1 0 03 0 5 1 5 0md z m m md z m m? ? ? ?? ? ? ? （ 3）計(jì)算中心距 a ? ?3 4 3 ( 20 30 ) 5 12 522z z m? ?? ? ? ?mm 13 （ 4）計(jì)算齒 輪寬度 33 1 10 0 10 0b d d m m?? ? ? ? ? 圓整后 b3=100mm b4=1500mm 表 6 齒輪參數(shù) 齒輪 齒數(shù) 模數(shù)（ mm） 中心距（ mm） 直徑（ mm） 齒寬（ mm） 小齒輪 32 5 500 160 128 大齒輪 168 5 840 第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸 I 的數(shù)據(jù) 軸 I 上的功率 1P =, 轉(zhuǎn)速 1n =970/min,轉(zhuǎn)矩 1T = ? ?FSYY???并加以比較。 由文獻(xiàn) [1]P200 表 105查的 1 ? ? ， 2 ? ? 。 1 .1 5H N H NKK?? 計(jì)算疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由文獻(xiàn) [1]P205 式（ 1012）得 ? ?? ?1 l i m 112 l i m 221 . 0 2 6 0 0 6 1 21 . 1 5 5 5 0 6 3 2 . 5HNHHNHK M p aSK M p aS????? ? ? ?? ? ? ? （ 2）齒輪參數(shù)計(jì)算 ,帶入 ? ?H? 中較小的值： ? ?233 EdHKT Zudu???? ? ? ????Ⅲ 出φ σ=3 733 .33 1 189 . ?1 612?? ??????=9mm d3 ? 2. 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) 3m 齒寬 3 1 1 2 7 .0 9 1 2 7 .0 9db d m m?? ? ? ? ? 11 由 zmd 333? 得 33 3dm z?? 齒寬與齒高之比 b/h 齒高 m m m? ? ? ?? ： 33 1 2 7 . 0 9 9 1 . 6 8v 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dn ? ??????Ⅲπ ＝ m/s 根據(jù) v=,8 級(jí)精度，由文獻(xiàn) [1]p194 圖 108 查的動(dòng)載荷系數(shù) Kv=； 直齒輪 1HFKK???? 由文獻(xiàn) [1]P193 表 102查的使用系數(shù)： 1AK? 由文獻(xiàn) [1]P196 表 104 用插值法 6 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱分布： ? ? 由 b/h=， ? ? 查文獻(xiàn) [1]P198 圖 1013得 ? ? ；故載荷系數(shù) 1 1 . 1 0