【正文】 由 ，取 ，?????1Z則 ，取 。6a2按圓整后的中心距修整螺旋角 ??????????因 值改變不大，所以參數(shù) 、 、 等不必修正。） ? ?齒頂高系數(shù) *ah1 1頂隙系數(shù) c? 壓力角 ?20? 20?18 19齒數(shù)81 59（mm） 直徑(mm)342 304（mm）80 103齒寬（mm）75 98齒輪等級(jí)精度 8 8材料及熱處理 、 45，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面40rc淬火，齒輪硬度分別為280HBS、240HBS、 45，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面40rc淬火，齒輪硬度分別為280HBS、240HBS四、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）輸入軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 ,243/mi,37KWrN???2）求作用在齒輪 1 上的力因已知齒輪分度圓直徑 =. d3127 =?1tantan0 =??? ?1 = atg??3）初步確定軸的最小直徑先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。1 根據(jù)計(jì)算的最小直徑取軸的直徑 =32mm。由帶輪寬度確定 。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d =37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為 30208，其尺寸為32?,查得 a=17,根據(jù)軸肩選 ；???34780d??。? 674m??3取 45段的直徑 ；取安裝齒輪處的軸段 56的直徑 ，根據(jù)齒輪寬45? 5.度 80mm,取 。取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離，L=26mm 故取 。中間軸和低速軸兩齒輪8m67123as??的距離 ，第二對(duì)齒輪的主動(dòng)齒輪齒寬為 130mm，則20cm?。3 軸上零件的周向定位帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 =32mm，查表查得平鍵截面 ，12d? 108bhm??鍵長(zhǎng)為 56mm，它們之間的配合采用 。5）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承 30208,由手冊(cè)中可查得a=17mm,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算： ()NHtFNFll??????????對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算： 123374()VrNraFFll??? ?124395NV????115609vV???求總的彎矩，即合成彎矩：2 2211(593.)(6097)50HVMNm??????22 扭矩 390TNm?載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F 1274,??1239,495NNVF??彎矩M5.? ? ?總彎矩 M 120,45m?扭矩T37Nm??6）按彎曲合成應(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的強(qiáng)度，由上表的數(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，取 = 則：?????22 221 aTMPW???????前以選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的 ＝60Mpa,因此 ，故安全。因而只需校核截面 5左右兩側(cè)即可。40Bpa??1275pa???15Mpa???截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：因 查得 ，?5..??.3?由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù)： ，082q??5?應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()(.91).74kq???????????5326??由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ；由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。3截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù)： ???抗彎截面系數(shù)： 截面左側(cè)的彎矩 M 為： N截面上的扭矩 T 為：T=截面上的彎曲應(yīng)力： MpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： ?過(guò)盈配合處的 值，由附表 38 求出，并取k?? ????? ????軸按磨削加工，由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù)： 9??? ????????????計(jì)算安全系數(shù) ，則得：caS ??????????1 ..92aS??? S????????故可知其截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）中間軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 及轉(zhuǎn)矩2p2n2T127.,98KWrN???2）求作用在齒輪 3 上的力因已知齒輪分度圓直徑 =.4 d323198 =?3tantan2 =??? ?3 = at??3）初步確定軸的最小直徑先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。1 根據(jù)計(jì)算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑 。56 ?????56?端需制出一軸肩，故取 ，因齒輪的寬度為 55mm，故取 。3802 為了滿(mǎn)足軸向定位要求，12 軸段右端需制出一軸肩，故取 23 段的直徑 ，齒輪 3236d?的寬度為 130mm，故取 。???c=20mm，故取 。5 軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 ，查表查得平鍵截面 ，236md??18bhm??鍵長(zhǎng)為 110mm；按截面 ，查表查得平鍵截面 ，鍵長(zhǎng)為 50mm 它們457??201bh?之間的配合采用 。5）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承 30211,由手冊(cè)中可查得a=21mm,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算： 123212330()()0NHtttFNFlll????????12386059NHF????2286NHt mM?? ?左 （1235690l?左217HN?右 2)31478t NmllF?????左 （對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算： 122339。1 133 332)()NVrNVr aFFMFolllM??? ??????（ ?12974635NVF????39。121322)6970rMNml?????右 （求總的彎矩，即合成彎矩： 221(860)(974)???上 3597?下 22()(10)40Nm??2上 14078697356??下 （ ） （ ）扭矩 TNm?載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F 123,08HF12974,1635NNVF??彎矩M 1286593740HNm???右左右左 12083769VVMm????左右左右總彎矩 M????下上 2下2上 ，扭矩T9?6）按彎曲合成應(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的強(qiáng)度，由上表的數(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，取 = 則：?????22 2211 aTMPW???????22 2212 a前以選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的 ＝60Mpa,因此 ，故安全。因而只需校核截面 5左右兩側(cè)即可。Bpa??1275pa???15Mpa???截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：因 查得 ，???.3?由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù)： ，q??85?應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()(.91).74k?????????85326q????由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ；由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。3截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù)： ???抗彎截面系數(shù)： 24T截面左側(cè)的彎矩 M 為： 截面上的扭矩 T 為：T=截面上的彎曲應(yīng)力： 385012bMpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 94T?過(guò)盈配合處的 值，由附表 38 求出，并取k?? ????? ????軸按磨削加工，由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù)： 9??? ????????????計(jì)算安全系數(shù) ，則得：caS ???????????????????????故可知其截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）輸入軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 及轉(zhuǎn)矩3p3n3T1137.,382540mKWrNpT???2）作用在齒輪 1 上的力因已知齒輪分度圓直徑 1 =04 d4T2385 =27dtF???t4antan N??t4 =F96 aN??3）初步確定軸的最小直徑先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表 141,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取 KA=,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算， ，按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T NTK????? ca矩得條件，查手冊(cè)。mm。2380md?? L4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。678md??左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=90mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 78 段的長(zhǎng)度應(yīng)比132mL?略短一些，現(xiàn)取 。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d =90mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為 30218，其尺寸為32?,查得 a=,根據(jù)軸肩選 ；而 。451?3取安裝齒輪處的軸段 23的直徑 ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知239?齒輪輪轂的寬度為 98mm，為了使套筒端面可靠地壓緊輪齒，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。軸環(huán)寬度 b，取 。取端蓋的外端面與樂(lè)趣、聯(lián)軸器的端面間的距離，l=30mm 故取 ，671l??。7 軸上零件的周向定位聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 ，查表查得平鍵截面2395md??，鍵長(zhǎng)為 110mm；按截面 ，查表查得平鍵截面2514bhm??780，鍵長(zhǎng)為 110mm，它們之間的配合采用 。??5）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承 30218,由手冊(cè)中可查得a=,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算： 122()NHtFll?????128906NHF????1890NmM?對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算： 1212()VrNFMll?????12045NVF?????04vV??2251836970N ml????求總的彎矩，即合成彎矩： 22211()(4)104HVMN????22890369756??扭矩 38540TNm?載 水平面 H 垂直面 V荷支反力F12890,1680NHNHF??1204,054NVNVF???彎矩Mm? 12,3697VVMmNm? ?總彎矩M12420,97056NN????扭矩T387?6）按彎曲合成應(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的強(qiáng)度，由上表的數(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，取 = 則：?????22 221 aTMPW???????前以選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的 ＝60Mpa,因此 ，故安全。因而只需校核截面 5左右兩側(cè)即可。40Bpa??1275pa???15Mpa???截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：因 查得 ，?5..??.3?由附圖 31 得軸材料的敏性系數(shù)： ，082q??5?應(yīng)力集中系數(shù)為： 1()(.91).74kq???????????5326??由附圖 32 查得尺寸系數(shù) ；由附圖 33 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。3截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù)： ???抗彎截面系數(shù)： 截面左側(cè)的彎矩 M 為： N截面上的扭矩 T 為：T=截面上的彎曲應(yīng)力： MpaW???截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： ?過(guò)盈配合處的 值，由附表 38 求出，并取k?? ????? ????軸按磨削加工，由附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù)： 9??? ????????????計(jì)算安全系數(shù) ，則得：caS ??????????1 ..92aS??? S????????故可知其截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。（二）滾動(dòng)軸承的校核高速軸上軸承的壽命計(jì)算軸承型號(hào)為 30208，查表得基本額定動(dòng)載荷 C=63000N,查得溫度系數(shù) 。因此 23daFN2496170831e N???3） 求比值查表的 e= eF?? ?4）計(jì)算當(dāng)量載荷 P查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對(duì)軸承 1 ,.6XY? 對(duì)軸承 2 2查表取 =，取 =，則pfpf111().5()4610raPXFYN???????222 2prf4） 驗(yàn)算軸承的壽命計(jì)算得軸承預(yù)期壽命 39。12P?1066310()()987204hCLhn?