【正文】 mm?Ⅴ Ⅵ 。 (2) 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 25d mm?Ⅰ Ⅱ ，由《機械設計手冊》查得平鍵截面 87b h mm? ? ? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 28mm，同時為了保證帶輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇帶輪與軸的配合為 87Hm ；另一帶輪的周向定位同樣。 深溝球軸承 與軸的周向定位是由過渡配合來 完成的，故選擇深溝球軸 承與軸的配合為 87Hjs。 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構圖做出軸的計算簡圖。對于 6306 型深溝球軸承，由手冊查得19 9 .522Ba m m? ? ? .因此，作為簡支梁的軸的支撐跨距 684mm。 初始參數(shù)為： ?帶 ； ?帶 H ； ?帶 v 圖 42 小滾筒軸受力、彎矩、扭矩圖 表 41 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? 彎矩 M 2 N m m?? 12 1 0 3 9 8 0 .0 42 3 3 3 2 .2 9vvM N m mM N m m? ? ??? 總彎矩 22112 2 2 22 2 2( 1 0 3 9 8 0 . 0 4 ) 1 0 3 9 8 0 . 0 49 0 5 2 8 . 1 5 2 3 3 3 2 . 2 9 9 3 4 8 6 . 5 9vHVM M N m mM M M N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 扭矩 T 11 . 4 49 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 5 3 2 6 1 . 0 42 5 8 . 2PT N m mn? ? ? ? ? （ 1） 軸承壽命校核 初選軸承 6306 參數(shù)如下： 3 0 7 2 1 9 2 7 1 5 .2r ord m m D m m B m m C KN C KN? ? ? ? ? 1200aaF N F N?? 2 2 2 21 1 1 1 3 2 .3 5 1 6 1 0 .5 1 1 6 1 5 .9 4r H VF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 1 3 7 2 .4 6 5 0 5 .7 5 1 4 6 2 .6 8r H VF F F N? ? ? ? ? 1） 求軸承當量動載荷 P1和 P2 求比值 110 01 6 1 5 .9 4arF eF ? ? ? 220 01 4 6 2 .6 8arF eF ? ? ? 由《機械設計》第八版 表 135分別進行查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對軸承一 ： 1110XY?? 對 軸承二 ： 2210XY?? 因軸承運轉(zhuǎn)中有較大沖擊載荷，按 《機械設計》第八版 表 136 ~ ? ，取 ? 1 1 1 1 12 2 2 2 2( ) 2 ( 1 1 6 1 5 . 9 4 0 0 ) 3 2 3 1 . 8 8( ) 2 ( 1 1 4 6 2 . 6 8 0 0 ) 2 9 2 5 . 3 6p r ap r aP f X F Y F NP f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 2） 驗算軸承壽命： 因為 12PP? 所以按軸承一的受力大小驗算； 1066 39。 按彎矩合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面Ⅲ）的強度。因此 ? ?1ca???? ，故安全。因此校核只截面 Ⅱ 左側(cè)就可以。由《機械設計》第八版 表 151查得 640B MPa? ? ， 1 275 MPa?? ? ， 1 155 MPa?? ? 。因 1 25rd ??， 30 25Dd ??，可查得 ?? ? ?? ? 又由《機械設計》第八版 附圖 31可得軸的材料的敏感系數(shù)為 ? ? ? ? 故有效應力集中系數(shù)按下式為 1 ( 1 ) 1 5 ( 9 1 ) 085kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 2 ( 6 1 ) 752kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由《機械設計》第八版 附圖 32 的尺寸系數(shù) ?? ? ；由《機械設計》第八版 附圖 33的扭轉(zhuǎn)尺寸系 數(shù) ?? ? 。 31 和167。 軸上鍵槽的選擇與校核 （ 1）帶輪處鍵設計 及校核 1） 選擇鍵連接的類型和尺寸 一般的 8 級以上精度的帶輪有定心精度要求，應選擇用平鍵連接。 根據(jù) 25d mm?Ⅰ Ⅱ ，從《機械設計》第八版 表 61 查得 鍵的截面尺寸為：寬度 8b mm? ，高度 7h mm? 。 2） 校核鍵連接的強度 鍵、軸和帶輪輪轂的材料都是鋼，由《機械設計》第八版 表 62 查得 許用擠壓 應力 60 90p M Pa??????，取 80p MPa?????? 。由下式可得 2 2 5 3 2 6 1 . 0 4 6 0 . 8 7 8 0 ( )3 . 5 2 0 2 5ppT M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????? 合 適 （ 2）小滾筒端蓋處鍵設計 及校核 1）選擇鍵連接的類型和尺寸 由于小滾筒端蓋 有定心精度要求，應選擇用平鍵連接。 根據(jù) 35d mm?Ⅲ Ⅳ ，從《機械設計》第八版 表 61查得鍵的截面尺寸為：寬度 10b mm? ，高度 8h mm? 。 2）校核鍵連接的強度 鍵、軸和帶輪輪轂的材料都是鋼，由《機械設計》第八版 表 62 查得許用擠壓應力 60 90p M Pa?????? ，取 80p MPa?????? 。由下式可得 2 2 5 3 2 6 1 . 0 4 7 6 . 0 9 8 0 ( )4 1 0 3 5ppT M P a M P ak ld??? ??? ? ? ? ????? 合 適 傳動 軸的設計及校核 設計 傳動 軸，已知輸入功率 221 .5 0 .9 6 0 .9 9 1 .3 6 9P P k w??? ? ? ? ?電 帶 軸 承，轉(zhuǎn)速1 258 .2 minnr? ，轉(zhuǎn)矩11 . 3 6 99 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 5 0 6 1 9 . 2 92 5 8 . 2PT N m mn? ? ? ? ?帶輪直徑為 1 150d mm? ， 齒輪直徑為 2 102d mm? ， 受到嚴重沖擊載荷，每天工作 10～16小時，使用壽命 10 年（ 300天每年），轉(zhuǎn)向不變。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （ 1） 根據(jù)軸向定位的要求確 定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅴ Ⅵ 軸段 右 端需制出軸肩， 左 端采用帶輪端面定位； 為了滿足軸承的軸向定位要求， Ⅰ Ⅱ 軸段 左 端需制出一軸肩， 右端采用軸承端蓋定位 ；為了滿足另一軸承的軸向定位要求，Ⅳ Ⅴ 軸段 右 端需制出一軸肩， 左 端采用軸承端蓋定位；為了滿足 齒輪的軸向定位要求，Ⅱ Ⅲ軸段左 端需制出軸肩， 右 端采用承套端面定位。 3)取安裝小帶輪的軸段的直徑 25d mm? ?Ⅴ Ⅵ ，帶輪的最左端采用端蓋定位，最右端采用軸肩定位， 50l mm? ?Ⅴ Ⅵ。 5)由于結(jié)構需要 40d mm? ?Ⅲ Ⅳ ， 615l mm?Ⅲ Ⅳ 。 (3) 確定軸上圓角和倒角的尺寸 參考《機械設計》第八版 表 152，取軸端倒角為 01 45? ，各軸肩處的圓角半徑為 R1。在確定軸承的支點位置時，查《機械設計》第八版 圖 1523。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖 和扭矩圖。31 0 1 0 2 7( ) ( ) = 7 1 0 4 6 . 9 9 h 4 8 0 0 06 0 6 0 2 5 8 . 2 3 . 3 0 2 6 9hhCL L hnP ?? ? ? ?? 故所選軸承滿足壽命要求。根據(jù)下式及以上的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 ?? ，軸的計算應力 22 221ca 3() 9 3 4 8 6 . 5 9 ( 0 . 6 5 0 6 1 9 . 2 9 ) 3 6 . 4 10 . 1 3 0MT M P aW ?? ? ??? ? ?? 前面已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機械設計》第八版 表 151查得 ? ?1 60 MPa?? ? 。 精確校核軸的疲勞強度 (1) 判斷危險截面 由彎矩圖、扭矩圖可以判斷出危險截面為截面Ⅴ 左側(cè)。 (2) 截面 Ⅴ 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 25 15 62 .5W d m m? ? ?= 抗扭截面系數(shù) 3 3 25 31 25TW d m m? ? ? ? 截面 Ⅴ 左側(cè)的彎矩 M為 2 7 . 59 3 4 8 6 . 5 9 3 5 2 1 7 . 5 5 N73M m m? ? ? ? 截面 Ⅴ 左側(cè)的扭矩 T為 NT mm?? 截面上的彎曲應力 3 5 2 1 7 .5 5 2 2 .5 41 5 6 2 .5b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力 5 0 6 1 9 .2 9 1 6 .2 03125TTT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機械設計》第八版 附表 32 查取。 軸按精車加工，由《機械設計》第八版 附圖 34得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 軸未經(jīng)表面強化處理，即 1q??，則按下式得綜合系數(shù)為 1 1 . 7 0 8 5 11 1 2 . 0 2 20 . 9 0 . 8 9kK ??????? ? ? ? ? ? ? 1 1 . 4 7 5 2 11 1 1 . 7 1 80 . 9 2 5 0 . 8 9kK ??????? ? ? ? ? ? ? 又由《機械設計》第八版167。 32的碳鋼的特征系數(shù) ~ , ??????取 ~ ??， 取 于是，計算安全系數(shù) caS 值，按下式得 1 275 6 . 0 3 42 . 0 2 2 2 2 . 5 4 0 . 1 0amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 2 2 2 26 . 0 3 4 1 0 . 8 2 5 . 2 7 1 . 56 . 0 3 4 1 0 . 8 2ca SSSSSS?????? ? ? ? ??? 故可知其安全。由于帶輪在軸端，故選擇圓頭普通平鍵（ A型）。由帶輪輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長28L mm? （比帶輪輪轂寬度小些）。鍵的工作長度28 8 20l L b m m? ? ? ? ?，鍵與帶輪輪轂鍵槽的接觸高度 7 h m m? ? ? ?。由于 齒 輪不 在軸端，故選擇圓頭普通平鍵（ A 型）。由帶輪輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長20L mm? （比帶輪輪轂寬度小些）。鍵的工作長度20 10 10l L b m m? ? ? ? ?，鍵與帶輪輪轂鍵槽的接觸高度 8 4k h m m? ? ? ?。 大滾筒受力分析 已知輸入功率 2 2 2 21 .5 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 7 1 .3 1 4P P k w? ? ?? ? ? ? ? ?電 帶 軸 承 齒 輪，轉(zhuǎn)速1 51. 64 minnr? ，轉(zhuǎn)矩11 . 3 1 49 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 2 4 3 0 0 3 . 4 95 1 . 6 4PT N m mn? ? ? ? ?， 齒輪直徑為 1 510d mm? ， 受到嚴重沖擊載荷，每天工作 10～ 16 小時，使用壽命10年（ 300 天每年），轉(zhuǎn)向不變。 初始參數(shù)為： 022 2 2 4 3 0 0 3 . 4 9 9 5 2 . 9 5 ta n 9 5 2 . 9 5 ta n 2 0 3 4 6 . 8 5510t r t nTF N F F Nd ??? ? ? ? ? ? ? 圖 45 大 滾筒軸受力圖 表 43 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 1 ? 2 ? 1 ? 2 ? （ 2） 與大滾筒外切 軸承壽命校核 初選軸承 6306 參數(shù)如下： 3 0 7 2 1 9 2 7 1 5 .2r ord m m D m m B m m C KN C KN? ? ? ? ? 1200aaF N F N?? 2 2 2 21 1 1 1 0 0 9 .7 8 3 6 7 .5 3 1 0 7 4 .5 9r H VF F F N? ? ? ? ? 2 2 2 22 2 2 5 6 .8 3 2 0 .6 8 6 0 .4 8r H VF F F N? ? ? ? ? 1）求軸承當量動載荷 P1和 P2 求比值 110 01 0 7 4 .5 9arF eF ? ? ? 220 8arF eF ? ? ? 由《機械設計》第八版 表 135分