【正文】 FM NV02t1 ?? ? FFF NHN HI05 0 . 7 5)5 0 . 7 51 4 0 .7 595( r01 ?????? XFFFM N V I6 1 1 9 41 1 9 1 x 5 0 .7 5x 5 0 .7 52 ???? FM NHH 前選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。有表 151 查得 MPa60][1 ???， 因此 ][1?? ??ca，故安全。 中間軸 的設(shè)計 ⑴ .求輸出軸上的功率 P2 ，轉(zhuǎn)速 2n ，轉(zhuǎn)矩 2T P2 = 2n =2T =． m ⑵ .求作用在齒輪上的力 已知高速級大齒輪、低速級小齒輪的分度圓直徑為 mmd ? , mmd ? NdTFNdTFtt5 5 7 6 . 5 28 7 . 7 4 101 6 6 . 7 3 8221 4 1 5 . 6 12 3 4 . 5 7 101 6 6 . 7 3 82233233222?????????? NFFNFFoontroontr39。39。3639。2114c o s 20t a o st a n39。39。2439。3531c o s 20t a n1 4 1 5 . 6 1c o st a n3322???????????? 14 27 . 66 N=39。21 39。36 39。t a n1 455 76 . 52=t a nF =F 34 N=39。35 39。24 39。t a n1 314 15 . 61=t a nF =F 33 22 ????ta ta ⑶ . 初步確 定軸的最小直徑 先按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 ,根據(jù) 表 153，MPaT 54][ ?? 。 mmxx xn PxdT 00 0][ 10009550 3322m i n ??? ? 因最小直徑與滾動軸承配合，直徑即為滾動軸承轂孔直徑。 ⑷ . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 中間軸設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 : MP aW TM 55 .56 )( x4 51 5872178)( 3 22212ca ????? ?? (中間軸 ) 1） 各軸段直徑的確定 與滾動軸承相連的軸段是最小直徑，選 30308 型軸承，則 mmdd 3571 ?? ；與左邊齒輪配合的軸段直徑 mmd 372 ? ，齒輪的 左端面用套筒 定位 ，右端面 軸肩高度取 mmh 4? ，則 mmd 484 ? ， 右邊齒輪左端面用軸鍵定位，軸肩高 h=4mm，右端面用套筒定位，所以。 右邊齒輪配合的軸段直徑 40mmd5 ?， 37mmd6 ? 2） 軸上零件的軸向尺寸及其位置 軸承寬度 B= 為 ，齒輪寬度 45mm2 ?B, 75mm3 ?B 箱 體內(nèi)側(cè)與齒輪 端面間隙 15mm， 考慮到箱體內(nèi)側(cè)誤差為 8mm， 為了齒輪可靠定位，齒輪處的軸段處軸段長比齒輪輪轂短 4mm， 所以 L2 =L6 =15+5+4=27 兩齒輪之間的距離取 15mm。 與之對應(yīng)的軸各段長度分別為 L1 =L7 =， L2 =L6 =27mm， L3 =754=71mm，L4 =15mm， L5 =454=41mm。 至此，已基 本確定此軸的基本直徑與基本長度。 ⑸ . 求軸上的載荷 1） 畫出軸的受力簡圖，如圖 所示。 從軸的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出齒輪軸處是軸的危險截面 . 5）計算軸的水平面各支點的受力及彎矩，由上圖可得 軸向力 Fa產(chǎn)生的彎 Ma2 =Fa2xd2/2= mm Ma3 =Fa3xd3/2= mm 由軸受力平衡得 02r2r3 ??? ? FFFF NVN V I 對右支點取矩得05 3 .2 5 )71()5 3 .2 5716 8 .2 5( r3a3a2r3 M ???????? FMFF XN V I 聯(lián)立方程解得 NFNV 17411 ? 3306N2 ?F NV 危險截面彎矩 N mm N mm 6) 計算軸的垂直平面各支點的受力及彎矩，由上圖可得， 由軸受力平衡得 對右支點取矩得 聯(lián)立方程解得 危險 截面彎矩 N mm N mm 7) 計算合成彎矩 mmNMMM VH ?????? 2 9 5 8 9 92 7 1 1 8 4 1 1 9 2 5 9 222 12 11 mmNMMM VH ?????? 2 6 9 5 7 31 5 9 2 1 21 7 0 6 4 5 222 22 22 2 7 1 1 8 43 9 8 8 x 6 8 .2 5x 6 8 . 2 511 ??? FM NHH1 5 9 2 1 23 0 0 4 x 5 3 .2 5x 5 3 . 2 522 ??? FM NHHNF NH 39881 ? 3004N2 ?F NH0x 5 3 .2 55 3 . 2 5 )( 7 1)5 3 . 2 5716 8 . 2 5( F t2t3 ?????? XFF N HI1 1 9 2 5 91 7 4 1 x 6 8 . 2 5x 6 8 .2 51v1 ??? FM NV 1 7 0 6 4 55 3 3 0 6 x 5 3 .2x 5 3 . 2 5v2 ??? FM NV02t2t1 ??? ? FFFF NHN HI 8）將齒輪危險截面處的各值列于下表 載荷 水平面 v 垂直面 H 支反力 F NFNV 17411 ?, NFNV 330692 ? NFNH 33981 ?, NFNH 30042 ? 彎矩 M 11925v1 ?M N mm 176045v2 ?M N mm 2711841 ?M H N mm 1592122 ?M H N mm 總彎矩 mmNMMMVH ???? 2958992 12 11 mmNMMM VH ???? 2695732 22 22 扭矩 T T2 =166738 N mm 9) 按彎扭合成力校核州的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面強度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭動切應(yīng)力為脈動變應(yīng)力，取 ?? ， 又 MM21?，軸的計算應(yīng)力 前選 定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。有表 151 查得 MPa60][1 ???， 因此 ][1?? ??ca，故安全。 從動軸的設(shè)計 ⑴ . 求輸出軸上的功率 P3 ，轉(zhuǎn)速 3n ，轉(zhuǎn)矩 3T P3 = 3n =3T =． m ⑵ . 求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 ? NdTF t 34 34 ????? NFF o ontr 39。39。3639。2114c o s 20t a o st a n44 ???? ?? 39。2139。 3639。t a n14=t a nF =F 44 ???ta MP aW TM 8)()( 3 222121ca ????? ?? 齒輪受力 方向如載荷分析圖所示。 ⑶ . 初步確定軸的最小直徑 先按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 ,根據(jù) 表 153，MPaT 54][ ?? 。 mmxx xn PxdT ][ 10009550 3333m i n ??? ? 因最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將軸徑加大 5%， 故可取38mmdmin ? ， 選用聯(lián)軸器 ，輸出最小直徑顯然是聯(lián)軸器處直徑 ， 為了使所選直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適合， 故需同時選取聯(lián)軸器的型號 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩很小， 選取 ?K 按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件 ,查手冊，選用 LX3 型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為 1250000N mm， 半聯(lián)軸器的孔徑 d=38，半聯(lián)軸器的長度 L=82mm， 半聯(lián)軸器與軸配合 與軸配合的轂孔長度為 L1 =60mm。 ⑷ . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 傳動軸總體設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 : (從動軸 ) 1） 各軸段直徑的確定 與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，取 mmd 388 ? ；聯(lián)軸器定位軸肩的高度取mmh 3? ，則 mmd 447 ? ；選 30309 型軸承，則 d1 = mmd 456 ? ，右端軸承定mm6 1 5 3 8 7 . 5 N5 x 1 0 0 01 .3 x 4 7 3 .3 73ca ???? TKT A 位軸肩高度去 mmh ? ，則 mmd 545 ? ；與齒輪配合的軸段直徑 mmd 503 ? ，齒輪的定位軸肩高度取 mmh 4? ，則 mmd 584 ? 。 2） 軸上零件的軸向尺寸及其位置 軸承寬度 mmB ? ，齒輪寬度 mmB 704 ? ,為了使齒輪左端面與套筒可靠定位，齒輪段軸長比齒輪寬燒 4mm， L3 =704=66mm， 聯(lián)軸器與軸配合的 轂孔長度為 mmL 608 ? ，軸承端蓋寬度 30mm， 所以 L7 =20+30=50mm， 齒輪左端面與箱體內(nèi)壁距離為 L2 =15+8+(7570)/2+4=， 齒輪右端面的軸肩寬 L4 ? ，所以取 L4 =8mm。 與 之對應(yīng)的軸各段長度分別為 mmL ? ， mmL ? ， mmL 663 ? ，mmL 84 ? ， mmL ? ， mmL ? ， mmL 507 ? ， L8 =60mm 至此，已初步確定軸各段的直徑和長度。 ⑸ . 求軸上的載荷 從動軸的載荷分析圖 : 從軸的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出齒輪軸處是軸的危險截面 . 5）計算軸的水平面各支點的受力及彎矩，由上圖可得 軸向力 Fa4 產(chǎn)生的彎矩 Ma4 =Fa4 xd4 /2= mm 由軸受力平衡得 對右支點取矩 02r4 ??? FFF NVN V I0Mx 1 2 5 .2 51 2 5 . 2 56 9 . 2 5( a4r4 ???? FF N V I 聯(lián)立方程解得 危險截面彎矩 N mm 6) 計算軸的垂直平面各支點的受力及彎矩，由上圖可得， 由軸受力平衡得 對右支點取矩得 聯(lián)立方程解得 危險截面彎矩 N mm 7) 計算合成彎矩 mmNMMM VH ?????? 3 0 7 5 6 91 6 1 2 6 22 6 1 6 9 3 2222 8）將 齒輪危險截面處的各值列于下表 載荷 水平面 v 垂直面 H 支反力 F NFNV 23281 ?, NFNV 1232 ? NFNH 37821 ?, NFNH 20912 ? 彎矩 M 161262v ?M N mm 26190?MH N mm 總彎矩 mmNMMMVH ???? 3 0 7 5 6 922 扭矩 T T1 =473375N mm 9) 按彎扭合成力校核州的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面強度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭動切應(yīng)力為脈動變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 NF NV ? ?F NV1 6 1 2 6 2 .252 3 2 8 .7 x 6 9 .x 6 9 . 2 51v ??? FM NV02t4 ?? ? FFF NHN HI0x 1 2 5 .2 5)1 2 5 . 2 56 9 . 2 5( r4 ??? FF N HINF NH 37821 ? 2091N2 ?F NH2 6 1 9 0 352 0 9 1 x 1 2 5 . 2x 1 2 5 .2 52 ??? FM NHH 前選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。有表 151 查得 MPa60][1 ???， 因此 ][1?? ??ca，故安全。 第五章 滾動軸承的選擇及計算 主動軸的軸承設(shè)計工作能力計算 由以上軸的受力分析得 軸承的受力分 析圖： ⑴ 計算兩軸承所承受的徑向力 ，有之前計算得 NF NV ?? ??F NV