【正文】 與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂寬度為 65mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，XXXXXXXXXXX 第 16 頁 故取 ⅦⅥl? =60mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h，取 h=6mm，則軸環(huán)處的直徑為 ⅥⅤd? =77mm，軸環(huán)寬度 b≥ ，取 ⅥⅤl? =12mm。 (4)軸承端蓋的總寬度為 20mm，（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離 30?l mm，故取 mm50??ⅢⅡl 。 (5)取中間 軸上兩齒輪間距為 20mm，則 ⅣⅢl ? =，取為 23mm； ⅤⅣl ? =15+55+（ 2012） =78mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 (6)軸向零件的周向定位 齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。由鍵聯(lián)接所在軸徑的大小，查得，齒輪處： b h = 20mm 12mm (GB/T 1096— 1979)，長度為 50mm；同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好 的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；同樣， 在聯(lián)軸器與軸聯(lián)接處，選用平鍵 16mm 10mm 70mm，聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 (7)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 ?45 。 求軸上的載荷 首先作軸的計(jì)算簡圖。由軸的計(jì)算簡圖作 軸的彎矩圖和扭矩圖如下： XXXXXXXXXXX 第 17 頁 圖 32受力簡圖 1NBF = 2NBF = HM = 1NVF = 2NVF = 1VM = 2VM = 1M = 2M = 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行彎鈕校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。取 a=，軸的計(jì)算應(yīng)力為： ??? W aTMca 232 )(? 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 文獻(xiàn) [5]表 151查得 ][ 1?? =60MPa，因此是安全的。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 (1)判斷危險(xiǎn)截面 截面 A、 Ⅱ、Ⅲ、 B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合引起的應(yīng)力集中均將XXXXXXXXXXX 第 18 頁 削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以這幾個(gè)截面均不需要校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面 C 上的應(yīng)力最大。截面Ⅵ和Ⅶ的應(yīng)力集中的影響相近，但截面Ⅶ不受扭矩作用，故不必作強(qiáng)度校核。截面 C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面 C也不必校核。截面Ⅴ、Ⅳ更不必校核。由第三章可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面Ⅵ的左右兩側(cè)即可。 (2)截面Ⅵ左側(cè) 抗彎截面系數(shù) W= 3d =27463 3mm 抗扭截面系數(shù) TW = 3d =54925 3mm 截面Ⅵ左側(cè)的彎矩 M為 M= （ ） /= 截面Ⅵ上的扭矩 mNTⅢ ?? 截面Ⅵ上的彎曲應(yīng)力 WMb??= 截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 TT WT3?? = 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查得 B? =640MPa ， 1?? =275MPa ， 1?? =155MPa 。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?a 及 ?a 取。因?yàn)?r/d=2/65=；D/d=77/65= 以 ?a =， ?a = 又 可得軸的材料敏感系數(shù)為 ?q =， ?q = 所以有效應(yīng)力集中系數(shù)為 )1(1 ??? ??? aqk = ???? )1(1 ??? aqk 由附 文獻(xiàn) [5]圖 32得尺寸系數(shù) ??? ， 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? =。 XXXXXXXXXXX 第 19 頁 軸按磨削加 ,表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 q? =1，則 綜合系數(shù)值為 11 ??? ???? ??kK == 11 ??? ???? ??kK = 取碳鋼的特性系數(shù) ??? ， ??? 求安全系數(shù) mbKS ??? ???? ?? ?1 = 221TTKS ??? ???? ??? = 22 ?? ?? SSSSSca ?? = S= 故可知其安全 (3)截面Ⅵ右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W公式計(jì)算， W= 3d = 3mm 抗扭截面系數(shù) TW = 3d = 3mm 彎矩 M及彎曲應(yīng)力為 M=（ ） /= WMb?? = 截面Ⅵ上的扭矩 mNTⅢ ?? 截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力TT WT3?? = 用插入法求出???k =；???k = X = 軸按磨削加工， 表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ?? XXXXXXXXXXX 第 20 頁 故 綜合系數(shù) 11 ??????? ??kK = 11 ??? ???? ??kK = 求安全系數(shù)mbKS ??? ???? ?? ?1 = 221TTKS ??? ???? ??? = 22 ?? ?? SSSSSca ?? = S= 故可知其安全 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1） 列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 kwPP ⅠⅡ 0 9 8 0 8 ?????? ? Ⅱn = m 1rinⅠ ?? mNTⅡ ?? （ 2） 求作用在齒輪上的力 因已知高速軸小齒輪的分度圓直徑為 ?? ?nmZd mm 39。3831155 2 7 1 ??? ?? 而圓周力 NXdTF t 20522 1 1 ??? 徑向力 ???costan ntr aFF 軸向力 NFF ta ?? ? （ 3） 初步確定軸的最小直徑 XXXXXXXXXXX 第 21 頁 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 取 0A =120，則 110m in ?? nPAd mm d 11 圖 33中間軸 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑 11?d 處，如圖 15所示。為了使所選軸直徑 11?d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。又因?yàn)樗x取電動(dòng)機(jī)型號為Y132S4， 其軸徑 D= ?? mm，所以必須選取軸孔直徑系列包括 D=38mm 的 聯(lián)軸器。查表得，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取 AK =，則： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 mNTKT Aca ????? 8 0 7 0 5 所以，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50141985，選用 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630 000Nmm。半聯(lián)軸器長 L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 1L =60mm。 高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1） 列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 kwPP dⅠ 3 0 8 9 2 4 8 ???? ? Ⅰn = min/1440 rnm ? mNnPT ⅠⅠⅠ ??? （ 2） 求作用在齒輪上的力 因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為 XXXXXXXXXXX 第 22 頁 ?? ?nmZd mm 39。3831155 2 7 1 ??? ?? 而圓周力 NXdTF t 20522 1 1 ??? 徑向力 ???costan ntr aFF 軸向力 NFF ta ?? ? （ 3） 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 取 0A =120，則 110m in ?? nPAd mm 圖 34高速軸 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑 11?d 處，如圖 34示。為了使所選軸直徑11?d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。又因?yàn)樗x取電動(dòng)機(jī)型號為Y132S4， 其軸徑 D= ?? mm，所以必須選取軸孔直徑系列包括 D=38mm 的聯(lián)軸器。 查 文獻(xiàn) [5]表 31 得，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取 AK =，則： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 mNTKT Aca ????? 8 0 7 0 5 所以，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50141985，選用 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630 000Nmm。半聯(lián)軸器長 L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 1L =60mm。 XXXXXXXXXXX 第 23 頁 4 鍵聯(lián)接 ，潤滑方式，潤滑劑牌號及密封件的選擇 4． 1 選擇和校驗(yàn)鍵聯(lián)接 表 41 鍵的選擇和校核 代號 直徑 （ mm） 工作長度 （ mm） 工作高度 （ mm） 轉(zhuǎn)矩 （ Nm ） 極限應(yīng)力 （ MPa） 高速軸 8760 （單頭） 25 35 12880 （單頭） 40 68