【正文】 ?1VM ?2VM ?1M ?2MmmN734300? 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 34 進行校核時通常只校核承受最大彎和最大扭矩的截面（即危險截面 C 的強度）根據(jù) [1]式 155 及表 [1]154中的取值， 且?≈ （式中的彎曲應力為脈動循環(huán)變應力。 （ 7）： 精確校核軸的疲勞強度 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的應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。 應力集中的影響和截面??V的相近，但截面不?受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必作強度校核。截面V?和 V 顯然更不必校核。 ②： 截面 VII 左側(cè) ??ca 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 36 抗 彎 截 面 系 數(shù) 為 ： 333 mm2 7 4 6 ???? 抗 扭 截 面 系 數(shù) 為 ： 333T mm5 4 9 2 ???? 截面 VII 左側(cè)的彎矩M 9 9 2 8 122 9 3 9 0 5M ????? 截面 VII 上的扭矩3T為： mmNT ?? 10335003 截面上的彎曲應力為： M P 7 4 6 3 9 9 2 8 1WMb ???? 截 面 上 的 扭 轉(zhuǎn) 切 應 力 為 ： M P 4 9 2 51 0 3 3 5 0 0WT T3T ???? 軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 [1]表 151 查得 MPaB 640?? 2751???，155? 截面上由于軸肩而形成的理論應 力集中系數(shù)??及?按[1]附表 32 查取。 （ 3）：截面 VII 右側(cè) 抗彎界面系數(shù) W 的計算公式計算。本題因無大的瞬時過載及嚴 重的應力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 齒輪分度圓直徑 壓力角 410? N 2. 求作用在齒輪上的力 3 4 0 4 43 8 7 0 0 02dT2F 22t ???? 0 0 839。1439。39。2614t a 3 4 0t a nFF ta ????? ? 3. 初步確定軸的直徑 先按式 [1]152 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 號鋼。于是有 : ??S = ?tF ?rF ?aF 08城市軌道機械課程設(shè)計 41 33 22min ???? ? 4. 選軸承 初步選擇滾動軸承。當量摩擦系數(shù)最少。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）：擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）：根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 12 段軸我們?nèi)?mm39d 21 ?? ，由于已選擇 30208 圓錐滾子軸承，所以查手冊可知， d=40(mm)，所以 mmd 4021 ?? 。 ②： 23 段軸要與齒輪配合，故要有一個軸肩，這里我們?nèi)?)~(404032 ????d (mm) ，所以 mm44d 32 ?? ； 又由于大齒輪齒寬 B=32(mm) ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長度一般應比輪轂長度短 2~3mm ，所以取mm30l 32 ?? ； ③：為了實現(xiàn)齒輪的左端的軸向定位，應將 34 段軸的直徑比 23 段稍微大一些，這里取其直徑為 mmd 5643 ?? ；由于 34 段軸主要是起軸肩的作用，故其長度要短些， ?mind 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 42 這里取 mml 1243 ?? 。 ⑤： 56 段軸與之相配合的零件是 30208 滾子軸承，所以其直徑和長度與軸最右端的 30208 滾子軸承一樣，故 mmd 4065 ?? ， mml ?? 。按 mmd 4454 ?? ，由 手 冊 查 得 平 鍵 的 截 面 b*h=12*8(mm) 見 [2] 表41,L=28~140（ mm）；按 mmd 4432 ?? ，由手冊查得平鍵的截面 b*h=12*8(mm)見 [2]表 41,L=30（ mm）。滾動軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6。各軸肩處的圓角半徑見上圖。在確定軸的支點位置時，應從手冊中查出 a 值參照 [1]圖 1523。因此作為簡支梁的軸的支撐跨距為 162（ mm）。因為已經(jīng)計算出： Ft ,Fr, Fa. 所以： 1 4 3 4 01 6 265FLL LF t2331NH ?????? 1 9 3 4 01 6 297FLL LF t23 22NH ?????? 故 : 0 3 21 6 2 1 4 1 8 7 9 9LL 2dFLFF32a3r1NV ?????????? 4 2 0 0 8FFF 1NVr2NV ????? 0 7 8 5 1 4 2LFM 21NHH ?????? 3 8 0 7 4 2 3LFM 21NV1V ?????? 6 7 0 22NV2V ?????? 4 9 5 3 3 8 0 7 0 7 8 5 1MMM 222 1VH21 ?????? 1 5 4 4 6 7 0 0 7 8 5 1MMM 222 2NV2H2 ?????? （ 6）：按彎扭合成應力校核軸的強度 ?1NHF ?2NHF ?1NVF ?2NVF ??HM ? ?2VM ? ?2M魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 44 進行校核時通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險截面 C 的強度）根據(jù) [1]式 155 及表 [1]154中的取值，且?≈ （式中的彎曲應力為脈動循環(huán)變應力。 III 高速軸Ⅰ的設(shè)計 1. 總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。 2. 求作用在齒輪上的力 5 5 3 9 2 0 0 02dT2F 11t ???? ? ??ca 08城市軌道機械課程設(shè)計 45 0 8 839。1439。39。2614t a 5 5 3t a nFF ta ????? ? 3. 初步確定軸的直徑 先按式 [1]152 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45 號鋼。于是有 : 33 11min ???? ? 此軸的最小直徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 d12為了使所選的軸的直徑 d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應，固需同時選取聯(lián)軸器的型號。 m)。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）：擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）：根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度： 12 段軸由于與聯(lián)軸器相連，且已經(jīng)選定 LX1 型撓性聯(lián)?tF ?rF ?aF N ?mind mmN119600??caT 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 46 軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 250(N半聯(lián)軸 器的孔徑d1=24(mm) ，固取 d12=24(mm)。 ③： 34 段軸要與滾動軸承相配合，考慮軸既要承受軸向力，又要承受徑向力，故選 30205 圓錐滾子軸 承；通過查手冊可知 30206 圓錐滾子軸承 d=30(mm) ， B=16（ mm） ，所以 mml ?? ， mmd 3043 ?? 。 ④： 45 段軸沒有什么零件與之相配合，且根據(jù)整體設(shè)計方案，此段軸的軸長要長一些，且還要對 30206 圓錐滾子軸承的右端進行軸向定位，所以直徑取為 mmd 3354 ?? ，mml ?? 。 ⑥ : 67 段軸要與高速小齒輪相配合，由前面設(shè)計可知高速小齒輪的齒寬為 B=32（ mm）， ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長度一般應比輪轂長度短 2~3mm ，所以取 67段軸的直徑為 mm33d 76 ?? ；又因為為了實現(xiàn)小齒輪能在 08城市軌道機械課程設(shè)計 47 其左端有一個軸肩能對其進行軸向定位，所以此段軸的直徑設(shè)計為 mm30l 76 ?? 。 （ 3）：軸上零件得周向定位 齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。 同時為了保證齒輪與軸配合得有良好得對中性，固選擇齒輪輪 轂與軸得配合選 H7/n6。 （ 4）：確定軸的的倒角和圓角 參考 [1]表 152，取軸端倒角為 2*45176。 （ 5）：求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。對于30206 圓錐滾子軸承，通過查取手冊我們可知作為簡支梁的軸的支撐跨距為 155mm。因為已經(jīng)計算出 : tF , aF , tF . 所以： ?1NHF魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 48 6 2 5 5 31 4 743FLL LF t32 31NH ?????? 9 5 5 5 31 4 61 0 4FLL LF t32 22NH ?????? 故： 2dFLFF32a3r1NV ????????? N1 3 4 4 0 8 8FFF 1NVr2NV ????? 6 8 9 5 21NHH ?????? 7 7 1 91 0 4 7LFM 21NV1V ?????? mmN57663431341LFM 32NV2V ?????? 8 5 9 7 7 7 1 6 8 9 5 8MMM 222 1VH21 ?????? 7 8 5 2 75 7 6 6 6 8 9 5 8MMM 222 2VH22 ?????? （ 6）：按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險截面 C 的強度）根據(jù) [1]式 155 及表 [1]154 中的取值，且?≈ （式中的彎曲應力為脈動循環(huán)變應力。 ??ca? 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 50 六 滾動軸承的計算 I 低速軸Ⅲ上的軸承計算 在前面計算軸時采用 30313 號圓錐滾子軸承軸承 ，其主要參數(shù)如下： 基本額定靜載荷： kNCor 2