【正文】 徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為： 對于軸承 1 1 ? ， 1 ? 對于軸承 2 2 1X? ， 2 0Y? ? ? ? ?1 1 1 1 1 1 0 .4 1 1 5 8 8 0 .8 7 1 5 6 4 .4 2 0 1 2 .1 0 8P r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2 2 1 1 2 3 2 9 0 2 3 2 9P r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? 求該軸承應(yīng)具有的額定載荷值 因為 12PP? 則有 3 31 666 0 2 39。 22l：由低速級小齒輪，配合軸段長應(yīng)該比齒輪寬短，所以22l=65mm 23l:軸環(huán)寬度 ,為了有足夠的強度來承受軸向力，通常取? 23l =18mm 24l:由高速級大齒輪的轂孔寬度，所以24l=50mm 25l:由滾動軸承 擋油盤及裝配關(guān)系等確定25l=50mm 軸上零件的周向定位 低速級大齒輪的軸采用普通平鍵 A 型連接。 25d ：滾動軸承處軸段 25d = 21d =30mm。 23d：此段采用軸環(huán)定位，根據(jù)齒輪的軸向定位要求軸環(huán)的高度應(yīng)該滿足 ( )hd? ，故取 h=3mm,所以23d=22d+6mm=40mm。 二、中間軸的設(shè)計 求作用在齒輪上的力 因為高速軸的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的teF 、 reF 、 aeF 都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為 1 1120teFN? 1 416reFN? 1 111aeFN? 中速軸小齒輪上的三個力分別為 2 2439teFN? 2 905reFN? 2 232aeFN? 2. 各軸段的直徑的確定 21d：最小軸段因為要與軸承配合，查表 136 可得，選擇軸承型號還是為 6006， d D B? ? ? 30 55 13m m m m m m??，所以22d=30mm，`2B =13mm。 1鍵的選擇和校核 高速軸上與大帶輪相配合的軸上選擇鍵連接，由于大帶輪在軸端部，故選用單圓頭平鍵 根據(jù) 20d mm? ，從表中查得鍵的截面尺寸為：寬度： 6,b mm? 高度： 6h mm? ,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為： 45L mm? 鍵、軸承和輪轂材料都為鋼查表可得 ? ? 120 ~ 150PaMP? ? 取其平均植， ? ? 135PaMP? ? 鍵的工作長度 4 5 3 4 22bl L m m? ? ? ? ? 鍵和輪轂鍵槽的接觸高度 6 3k h mm? ? ? ? 則 ? ?32 2 2 3 . 2 4 1 0 1 1 . 4 73 4 5 3 0P a PT MPk ld????? ? ? ???，故合適。 彎矩圖的計算 水平面： 1 853NHFN?,2 2545NHF ?N,則其各段的彎矩為： BC 段： 20 由彎矩平衡得 M1 0NHFx? 853 ( 0 151 )M x x? ? ? ? CD 段： 由彎矩平衡得 1 ( 15 1 ) 0 25 45 51 30 98 ( 15 1 20 1. 5 )NHM F x x M x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 853 151 128 803 .HM N m m N m m? ? ? ? 鉛垂面：1221 63 , 18 24 , 16 14 ,NV NV PF N F N F N? ? ?則其各段彎矩為： AB 段： 則 0 161 4PM F x M? ? ? ? (0 )x?? BC 段： 21 則1 ( 10 4. 5 ) 0 54 9 22 60 34P NVM F x F x M x? ? ? ? ? ? ? ?( )x?? CD 段 ： 則1 ( 1 0 4 .5 ) ( 2 5 5 .5 ) 0p NV r aM F x F x F x M? ? ? ? ? ? ? 1824 567555Mx? ? ? ( 306)x?? 現(xiàn)將計算出的截面 C 處的 HM 、 VM 及 M 的值列于下表 表 3 載荷 水平面 H 垂直面 V 支持力F 1 2545rHFN? 2 853rHFN? 1 1824rVFN? 2 2163rVFN? 彎矩M 128803HM N mm?? 1 85765VM N mm?? 2 101523VM N mm?? 總彎矩 2 2 2 211 1 2 8 8 0 3 8 5 7 6 5 1 5 4 7 4 5HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 22 2 2 2 222 1 2 8 8 0 3 1 0 1 5 2 3 1 6 4 0 0 3HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 扭矩 T 1 87542T N mm?? 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 (即危險截面 B )的強度。 將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系 圖一 圖二 18 圖三 [注 ]圖二中 aeF 通過另加彎矩而平移到作用軸線上 圖三中 teF 通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線 ? ? 12 1 5 1 5 0 1 5 1 02r V a e r edF F F? ? ? ? ? ? ? 2 2163rVFN? 12r V re r VF F F? ? ?1824N 同理 2 853rHFN? 12 853 254 5r H te r HF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 21 1 1 1 8 2 4 2 5 4 5 3 1 3 1r r V r HF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 2 1 6 3 8 5 3 2 0 1 4r r V r HF F F N? ? ? ? ? 6 、求兩 軸承的計算軸向力 1aF 和 2aF 對于 70000AC 型軸承，軸承的派生軸向力 ?? 19 8 8 313 1 212 8drF F N? ? ? ? ? 8 8 201 4 136 2drF F N? ? ? ? ? 21846 136 221 d dF F N F? ? ? ? ? 故2112 2 1 5 .2 , 1 3 6 9 .5 2a a dF N F F N? ? ? 求軸承的當(dāng)量動載荷 1P 和 2P 對于軸承 1 112 2 1 5 .2 0 .7 0 0 .6 83131arFF ? ? ? 對于軸承 2 221 3 6 9 .5 2 0 .6 82021arFF ?? 查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為： 對于軸承 1 1 ? ， 1 ? 對于軸承 2 2 1X? ， 2 0Y? ? ? ? ?1 1 1 1 1 1 0 .4 1 3 1 3 1 0 .8 7 2 2 1 5 .2 3 2 1 0 .9 3 4P r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2 2 1 1 2 0 1 4 0 2 0 1 4P r aP f X F Y F N? ? ? ? ? ? 求該軸承應(yīng)具有的額定載荷值 因為 12PP? 則有 3 311 666 0 39。L =20mm 則12l=L+t+ 39。 14d:14d=40mm 16d:16d=28mm 17d：滾動軸承處軸段，17d=12d=24mm 3 各軸段長度的確定 11l：由 V 帶的型號查表可得，取11l=（ 2+1） ?13=39mm，故取 40mm。 13d：軸肩處為過度部位，區(qū)分加工表面，軸段與軸承配合，軸承僅承受徑向力，查表 136 可得應(yīng)該選擇軸承型號 6006，其主要參數(shù) d D B? ? ? 30 55 13m m m m m m??，所以13d=30mm，1B=13mm。 1 4 4db d m m? ? ? ? ? 圓整后取 3 67B mm? ， 4 62B mm? 五 軸的設(shè)計計算 一、高速軸的設(shè)計 求作用在齒輪上的力 高速級齒輪的分度圓直徑為 1 mm? 112 2 2 3 . 2 4 1 0 0 0 11204 1 . 5te TFNd ??? ? ? 16 ta n ta n 2 0 1 1 2 0 4 1 6c o s c o s 1 4 . 9 7 3nr e teF F N??? ? ? ? ? ta n 41 6 ta n 14 .9 73 11 1ae teF F N?? ? ? ?。 c o s 1 4 . 4 0 4nZmd m m? ?? ? ?。 44 39。 2 3 3 6 1 . 9 8 4c o s 39。HZ 等不必修正。?? 、 39。 因 39。 a r c c o s a r c c o s 1 4 . 4 0 42 39。 144a mm? （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ?34 39。 2 3 7 0 339。 2 . 4 9 223n dm m mZ ? ?? ? ? 按照校核公式 1212 1tEHHHkT u ubZZ d??? ???? ??進(jìn)行校核 查附圖 83 可選取區(qū)域系數(shù) ? 由附表 85 可得 EZ = 2222 1tEHHkT u ubZZ d? ?? = 滿足條件 故取 39。 2 . 3 4 65 1 . 9 9 5 9 . 0 6 41 . 6t tkd d m mk? ? ? ? ⑦計算模數(shù) 39。 39。 39。 39。 ? ? ， 39。 m s? ， 8 級精度，查附圖 81 可得 動載 系數(shù) 39。?? 339。 5 1 .9 9 1 0 .5 3 539。 5 39。 1 51. 99 51. 99dtb d m m? ? ? ? ? 33c o s 5 1 . 9 9 c o s 1 439。b 及模數(shù) 39。 6 1 1 . 2 522HH MP??? ? ?? ? ? （ 2）計算相關(guān)數(shù)值 ①試算小齒輪分度圓直徑 1td ，由計算公式得 3 2332 94 .68 9 10 31 33 18 51 .991 35 31 61 5td mm? ? ? ???? ? ? ?????? ②計算圓周速度 32 5 1 . 9 9 2 7 1 . 5 139。 ⑥按計算式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 83260 60 27 1. 51 1 2 8 30 0 10 7. 81 9 10hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8 84 7 .8 1 9