【正文】 的應(yīng)力集中的影 響和截面 V 的相近，但截面 V 不受扭距作用 ,同時軸徑也較大，故可不必作強度校核。m 24 1)判斷危險截面 截面 A， Ⅱ ， Ⅲ ， B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面 A， Ⅱ ， Ⅲ ， B 均無需校核。根據(jù)課本式 15－ 5 及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α＝ ，軸的計算應(yīng)力 WTMcca22 )(?? ?? ＝322 10 00)10 ( ? ??? MPa＝ MPa 已由前面查得許用彎應(yīng)力 [σ－ 1]=60MPa，因 ca? [σ－ 1]，故安全。 故 mmL 1061＝ mmL 492 ? mmL 493 ? 因此作為簡支梁的支點跨距 .98494932 mmmmmmLL ＝＋＝＋ 計算支反力 作用在低速軸上的 dTFt 232? = 173 ?? = 20tanFF tr ? = 水平面方向 ΣMB＝ 0, 0491 0 64 ＝??? tNH FF 故 NFNH ＝ ?F =0, NNNFFF NHtNH 7 1143 ????? 垂直面方向 ΣMB＝ 0， ,0491 0 64 ???? rNV FF 故 NFNV ? ΣF＝ 0, NNNFFF NVrNV 2 ????? 2)計算彎距 水平面彎距 34 LFM NHCH ??= ? = mmN? 垂直面彎矩 ????? 2 9233 LFM NVCV mmN? ????? 9 7344 LFM NVCV mmN? 合成彎矩 23 1CM = 322 CVCH MM ? =28809 mmN? 2CM = 422 CVCH MM ? = mmN? 根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎距圖和扭距圖。各軸肩處的圓角半徑為 R＝ 22 的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。 （ 8）確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考課本表 15－ 2，取軸端倒角為 145176。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于 對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與帶輪右端 面間的距離 l ＝ 30mm， 故取 mml VIV 05＝? 21 （ 6）因為低速軸要和高速軸相配合，其兩個齒輪應(yīng)該相重合，所以取lⅣⅢ =24mm. lⅥⅤ =24 mm.. (7）軸上零件的周向定位。 因軸承只受徑向力的作用，故選用 單列圓錐滾子 軸承，參照工作 要求， 由軸知其工作要求并根據(jù) dⅡ –Ⅲ ＝ 30mm，選取單列圓錐滾子軸承 30207 型 ,由機械設(shè)計手冊 (軟件版 ) 查得軸承參數(shù)： 軸承直徑： d＝ 35mm ； 軸承寬度： B＝ 17mm， D=72mm 所以， mmdd VIVIVIII 35?? ?? （ 3）右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。 （ 1）選取 d ??I =25mm, mmlI 44＝?? 。查機械設(shè)計手冊（軟件版） ，選 TL5 型彈性套柱銷連軸器，半聯(lián)軸器孔的直徑 mmdI 25? ，長度 L＝ 62mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度mmL 441 ? 。 19 八．低速軸的計算 選取 45 鋼，調(diào)制處理，參數(shù)如下 : 硬度為 HBS＝ 220 抗拉強度極限 σB＝ 650MPa 屈服強度極限 σs＝ 360MPa 彎曲疲勞極限 σ－ 1＝ 270MPa 剪切疲勞極限 τ－ 1＝ 155MPa 許用彎應(yīng)力 [σ－ 1]=60MPa ? 軸上的轉(zhuǎn)速 n2 功率 P2 由以上機械裝置的運動和動力參數(shù)計算部分可知 n2 = min/r ； P2 = 取 AO =115 ?? 322m in npAdo ?? 008 5 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 IIId? .為了使所選的軸的直徑IIId? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時選取聯(lián)軸器型號。3 － 2 得炭鋼得特性系數(shù) ?? ＝ ～ ，取 ?? ＝ ?? ＝ ～ ，取 ?? ＝ 所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 ??? ? ???????MaKS 1 275 ??? = maKS ?? ????? ?? ?1= 2/??? = ?????? 2222 ?? ?? SS SSS caS= （因計算精度較低，材料不夠均勻， 故選取 s＝ ） 故該軸在截面 V 左側(cè)的強度也是足夠的。 2)截面 V 左側(cè) 抗彎截面系數(shù)： W＝ ＝ 303＝ 2700mm3 抗扭截面系數(shù)： WT＝ ＝ 303＝ 5400mm3 截面 V 左側(cè)的彎矩為 ???? 60 截面 V 上的扭矩為 T3 =11580 截面上的彎曲應(yīng)力 2700 ?? WMb? = 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 18 5400348001 ??WT TT?= 軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表可查得 ?B =640 MPa, 1??=155 MPa, 1??=275Mpa 過盈配合處的 ?? ?/k 的值，由課本附表 38 用插入法求出，并取 ??? ?k ?? ?/k ， ?? ?/k ＝ 則 ??? ?/k ＝ 軸按磨削加工，由課本附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ? ＝ 故得綜合系數(shù)值為： ?k ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ ?k ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ 又由課本 167。截面 C 上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及槽引起的應(yīng)力集中均在兩端 ),而且這里軸的直徑最大，故截面 C 不必校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞 強度的影響來看，截面和 V 和 VI 處的過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況看，截面 C 上的應(yīng)力最大。根據(jù)課本式 15－ 5 及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α＝ ，軸的計算應(yīng)力 WTMcca22 )(?? ?? =321 0 0 0)(332d???? = 17 已由前面查得許用彎應(yīng)力 [σ－ 1]=60Mpa,因 ]1[][ ???? ，故安全。因為軸主要受徑向力的作用，一般情況下 不受軸向力的作用，故選用 圓錐 滾動軸承，由于軸Ⅲ??d=21 mm，故軸承的型號為 6205，其尺寸為 ?d 25mm， ?D 52mm, 15?B ⅣⅢ d=ⅣⅢ d=24mm，ⅣⅢ l= ⅧⅦ l=15mm Ⅴ –Ⅵ 的直徑ⅥⅤ d=27mm，ⅥⅤ l=60mm 14 取齒輪距箱體內(nèi)壁間距離 a＝ 10mm， 考慮到箱體的鑄造誤差， ，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s， 取 s＝ 4mm，則 ??VIVl s+a＝ 4mm＋ 10mm＝ 14mm ⅤⅣ d=27mm 同理ⅦⅥ l=s+a=14mm，ⅦⅥ d=27 mm 至此，已經(jīng)初步確定了各軸段的長度和直徑 （ 3）軸上零件的軸向定位 齒輪，帶輪和軸的軸向定位均采用平鍵鏈接（詳細的選擇見后面的鍵的選擇過程） （ 4）確定軸上的倒角和圓角尺寸 參考課本表 15－ 2，取軸端倒角為 145176。 帶輪的右端采用軸肩定位 ,軸肩的高度 11 ~ ddh ?，取 h =，則Ⅲ??d=21 mm。 1p=(KW)；查表可取OA=115； 機械設(shè)計第八版370 頁表 153 ?? 311m in npAdo 3 313? = 13 三．軸的機構(gòu)設(shè)計 （ 1）擬 定軸上零件的裝配方案 如圖（軸 1），從左到右依次為軸承、軸承端蓋、小齒輪 軸套、軸承、帶輪。 d1== 圓整后取 B2＝ 57mm； B1＝ 60mm 閉式齒輪傳動，齒輪的圓周速度 v≤ 12m/s,常將大齒輪的輪齒浸入油池中進行浸油潤滑 (推薦使用中負荷工業(yè)齒輪油，潤滑油運動粘度 5 0 1 0 012 0 / , 23 /c m m s c m m