【正文】 ? ，軸承第 三段起軸向定位作用，故 mmd 503 ? ，第四段裝齒輪 2，直徑 mmd 424 ? 2)第二段和第四段是裝齒輪的，為了便于安裝， L2 和 L4 都要比齒輪三和齒輪二的齒寬略小所以 mmmm,LL 4272 42 ?? ，由指導書得 mmL ?? ? ， mmL 341 ? ， mmL ? （ 3）軸上零件的周向定位 齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù) mmd 422 ? ，mmL 722 ? ，查表 61 得第二段鍵的尺寸為 mmlhb 70812 ????? ，同理可得第四段鍵的尺寸為 40812 ????? lhb ，滾動軸承與軸采用過度配合來保證，選用直徑尺寸公差 m6 （ 4）軸上零件的軸向定位 軸上軸承軸向定位采用凸緣式端蓋與擋油環(huán)定位，齒輪采用擋油環(huán)與軸肩定位； （ 5）確定軸上圓角和倒角尺寸 參照表 152，取軸端倒角 ? ? ，各軸肩出 圓角半徑為 1mm （ 6）求軸上的載荷 1）求軸上的力 已知 mNTrnKWP ???? ,m in1 1 3 1,8 1 222 28 NNdTF t 3222 ????? NNβFF tr os 20t a os 20t a n 122 ???? ? ?? NNFF ta a 2 5t a n 122 ???? ?? NNdTF t 3333 ????? NNβFF tr os 20t a os 20t a n 233 ???? ? ?? NNFF ta 6 a 8 3 0t a n 233 ???? ?? 首先根據(jù)軸的結構圖作出以下受力分析圖，在確定軸承的支撐點位置時，應從手冊中查取 a 的值， 對于 7208AC 型角接觸球軸承，由指導書 P123 頁查得 a=23mm，根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，從軸的結構圖以及彎矩圖可以看出兩齒輪中心截面受彎矩較大，分別計算兩截面處的力與矩： NN)(lll lF)l(lFF ttNH 8 3 321132122 ??? ??????? ??? NN)(lll )l(lFlFF ttNH 3 3 8 3 2 5321323323 ??? ??????? ??? mNmmNlFM NHH ?????? mNmmNlFM NHH ?????? 3 3 2133 mNmmNDFM aa ?????? 6 29 mNmmNDFM aa ?????? 6 6233 32132132122 )( lll MMlFllFF aarrNV ?? ????? NN )( ??? ??????? 32132323233 )( lll MMlFllFF aarrNV ?? ????? NN )( ??? ??????? mNNlFM mNNlFM NVV NVV ????? ????? 322 30 mNmNMMM VH ??????? 222323m a x mNT ?? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支持力 F NF NFNHNH ?? NF NFNVNV ?? 彎矩 M mNM mNM HH ?? ?? mNM mNM VV ?? ?? 總彎矩 mNM ?? ax 扭矩 mNT ?? （ 6）、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強度，根據(jù)機設書 P373 式（ 155）及表中數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，故取α =,軸的計算應力 M P aM P aW aTMca )()( 33 2222 ??? ?????? 其中 33 1032 ?? 前面已選定軸的材料為 40Cr 鋼（調質），查機設書 P362 表 151，得： ? ? aMP701 ??? ，因此 ? ?1?? σσca ，故安全。 （ 7)、精確校核軸的疲勞強度 31 1）、 判斷危險截面 由軸的結構圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知兩齒輪中間軸肩處截面 3 和 4 因軸肩尺寸變化，引起應力集中，又截面 3受彎矩等大于截面 4，故可只校核截面 3 左 面： 2)、 截面左側 抗彎截面系數(shù) 3333 08421010 ???? 抗扭截面系數(shù) 3333 4 8 1 mmmmdW T ???? 截面左側的彎矩 M 為：mNmNmNMM ?????????? 40541 截面上的扭矩 T 為： mNT ?? 截面上的彎曲應力： M P aM P aWMσb 3 ???? 截面上的扭轉應力： M P aM P aWTτ TT 3 ???? 軸的材料為 40Cr 鋼，調質處理，由機設書 P362 表 151 查得： aB MPσ 735? aMPσ 3551 ?? aMP1551 ??? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按機設書P40 附表 32 查取 因 0240421 .dr ?? 1914250 .dD ?? 經插入后得： ? ??? 又由附圖 31 可得軸的材料敏性系數(shù)為 ? ??q 則： 8911142780111 .)(.)( αqk .).(.)( αqk τττ σσσ ???????? ???????? 由附圖 32 的尺寸系數(shù) ? 由附圖 33 的扭轉尺寸系數(shù) ? 軸按磨削加工，由附圖 34 得表面質量 τσ ?? 32 軸未經表面強化處理，即 1?q? ，則按式 312 及 314b 得綜合系數(shù)為： 0621950 1850 711115421950 1760 89111....βεkK....βεkKττττσσσσ?????????????? 合金鋼的特性系數(shù) 3020 .～.σ ?? 取 ??? 15010 .～.τ ?? 取 ??? 則可計算安全系數(shù) caS 3551 ??????? ? ..σσK σS maaσσ ? 1551 ????????? ? ..ττK τS mταττ ? 2222 .SSS SSSτστσca ????????? 故可知其安全 （ 8）、軸承壽命的校核 1)已知軸承的預計壽命 L=2 8 365 8=46720h 由所選軸承系列 7208AC，查指導書 P123 表知額定動載荷C= 2)求兩軸承受到的徑向載荷 NFFFNFFFNHNVrNHNVr 4 2 7 2 4 7 3 3 3 622222222223231?????????? 3)求兩軸承的計算軸向力 對于 70000AC型軸承，按表 137，軸承派生軸向力 rd FF ? ，則有： NNFF NNFF rd rd 22 11 ???? ???? 33 于是軸向力為： NNFFF NFF ada da 21 ????? ?? 其中 NNFFF aaa ????? 4)當量動載荷 P 因 77 1111 ??? raFFe ??? raFFe 由表 135 得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為： 軸承 1 11?X 01?Y 軸承 2 ?X ?Y 因軸承運轉中有輕微沖擊載荷，故按表 136 取 ，則： NNFYFXfP NNFYFXfP arp arp )()( )()( 22222 11111 ???????? ???????? 5)驗算軸承壽命 因 21 PP? ，所以按軸承 1 的受力大小 來驗算，則： hhhPCnL h 46 72 096 66 2435 20 106010366 ??????????????????? 所以所選軸承壽命符合要求，確定角接觸球軸承 7208AC （ 9） 、鍵的校核 小齒輪： 1)選用鍵的系列 63812 ????? lhb NT ? 2)鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表 62 查得許用擠壓應力? ? M Paσ p 120