【正文】 VI 38?? （ 4）取做成齒輪處的軸段 Ⅳ Ⅴ 的直徑 ⅤⅣ ?d ＝ 44mm； 齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，齒輪的寬度為 46 mm,取 mml VIV 50?? （ 5）軸承端蓋的總寬度為 20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于 對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與帶輪右端 面間的距離 l ＝ 30mm， 故取 mml VIV 05＝? 21 （ 6）因為低速軸要和高速軸相配合，其兩個齒輪應(yīng)該相重合，所以取lⅣⅢ =24mm. lⅥⅤ =24 mm.. (7）軸上零件的周向定位。 齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接（詳細選擇 過程見后面的鍵選擇）。 （ 8）確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考課本表 15－ 2，取軸端倒角為 145176。，各軸肩處的圓角半徑為 R＝ 參考課本表 15－ 2，取軸端倒角為 145176。，各軸肩處的圓角半徑為 R＝ 22 的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。確定軸承的支點位置大致在軸承寬度中間。 故 mmL 1061＝ mmL 492 ? mmL 493 ? 因此作為簡支梁的支點跨距 .98494932 mmmmmmLL ＝＋＝＋ 計算支反力 作用在低速軸上的 dTFt 232? = 173 ?? = 20tanFF tr ? = 水平面方向 ΣMB＝ 0, 0491 0 64 ＝??? tNH FF 故 NFNH ＝ ?F =0, NNNFFF NHtNH 7 1143 ????? 垂直面方向 ΣMB＝ 0， ,0491 0 64 ???? rNV FF 故 NFNV ? ΣF＝ 0, NNNFFF NVrNV 2 ????? 2)計算彎距 水平面彎距 34 LFM NHCH ??= ? = mmN? 垂直面彎矩 ????? 2 9233 LFM NVCV mmN? ????? 9 7344 LFM NVCV mmN? 合成彎矩 23 1CM = 322 CVCH MM ? =28809 mmN? 2CM = 422 CVCH MM ? = mmN? 根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎距圖和扭距圖?？煽闯?c 截面為最危險截面，現(xiàn)將計算出的截面 C 處的 HV MM、 及 M 的值列于下表 3： + 強度。根據(jù)課本式 15－ 5 及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α＝ ，軸的計算應(yīng)力 WTMcca22 )(?? ?? ＝322 10 00)10 ( ? ??? MPa＝ MPa 已由前面查得許用彎應(yīng)力 [σ－ 1]=60MPa，因 ca? [σ－ 1]，故安全。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 NF NFNHNH 54 143 ?? NF NFNVNV 19 943 ?? 彎距M mmNM cH ?? 6 5 2 8 mmNM mmNM cVcV . 7 . 3543 ?? 總彎距 mmNM mmNM cc . 31 .288 0921 ?? 扭距T T＝ m 24 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應(yīng)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。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面和 IV 和 V 處的過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴重；從受載的情況看，截面 C 上的應(yīng)力最大。截面 IV 的應(yīng)力集中的影 響和截面 V 的相近，但截面 V 不受扭距作用 ,同時軸徑也較大，故可不必作強度校核。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 不必校核。因而只需校核截面 IV 的右側(cè)即可，因為 IV 的左側(cè)是個軸環(huán)直徑比較大，故可不必校核。 2)截面 IV 右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： W＝ ＝ 443＝ 抗扭截面系數(shù)： WT＝ ＝ 443＝ 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為 : M＝ 492549? ＝ Nmm b? ＝ WM ＝ ＝ 截面上的扭矩 mNT ?? 截面上的扭轉(zhuǎn)切力 : 25 T? ＝TWT1 ＝ MPa17036101300 ＝ 過盈配合處的 ?? ?/k 的值，由課本附表 38 用插入 法求出，并取 ??? ?k ?? ?/k ， ?? ?/k ＝ 則 ??? ?/k ＝ 軸按磨削加工，由課本附圖 34 查得表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ? ＝ 故得綜合系數(shù)值為： ?k ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ ?k ＝ 11 ????? ??k ＝ ?? ＝ 又由課本 167。3 － 1 及 167。3 － 2 得炭鋼得特性系數(shù) ?? ＝ ～ ，取 ?? ＝ ?? ＝ ～ ，取 ?? ＝ 所以軸在截面 Ⅵ 的右側(cè)的安全系數(shù)為 8 3 2 5 51 ?????? ? ??? ? ??? maKS= 2/?????? ? ??? ? ??? maKS＝ ?????? 2222 ?? ?? SS SSS caS＝ （因計算精度較低，材料不夠均勻，故選取 s＝ ） 故該軸在截面 Ⅳ 右側(cè)的強度也是足夠的。因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。 九 .軸承強度的校核 26 按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用型號 30207 型的圓錐滾子軸承。 1）軸承的徑向載荷 軸承 D 2222 2 4 1 ???? NVNH FFF ＝ 軸承 B 22222 9 4 4 ???? nVnHr FFF ＝ 求兩軸承的計算軸向力 21 dd FF和 對于 30207 型軸承，按表 137，軸承派生軸向力 rd eFF ? ，其中 e 為判斷系數(shù)，其值由 0/CFa 的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力 ，因此可估算＝未知，故先初取 a 3 8 11 ???? NFF rd N NNFF rd 5 5 0 6 12 ???? 則NFF NFF da da 11 ?? ?? 查機械設(shè)計手冊（軟件版） 得 30207 型軸承的基本額定動載荷 C＝ KNC ＝ 。按照表 135 注 1），對應(yīng)的 e 值為 ， Y 值為 。 用線性插值法求 Y 值 故 X= Y＝ 求當量動載荷 P NNYFXFP ar ＝＝＝ ???? 4）驗算軸承壽命，根據(jù)式（ 135） 1 6 6 7 8 8 2 0 0 9/5 4 2 0 0] 0 160/10[/60/10 3/1066 ＝）（）（＝）（＝ hPCnL h ???h 已知 軸承工作壽命為 hL h 5 8 4 0 01636510 ＝＝‘ ?? 因為 39。hh LL ? ，故所選軸承滿足工作壽命要求。 27 選用 圓 錐 滾子 軸承 6003，查機械設(shè)計手冊（軟件版） 得基本額定動載荷KNCKNC r ,6 0 ?? 軸承的徑向力計算： 軸承 1 1rF＝ 3232 NVNH FF ? ＝ 軸承 2 2rF ＝ 4242 NVNH FF ? ＝ 因為 2rF 1rF ，以軸承 1 為校核對象 Pr=1rF= hPCnL h 7 9/5 4 2 0 0] 1 360/10[/60/10 ）（）（＝）（＝ ??? =17896668h ??hL 58400h 所選軸承合適。 十．鍵的選擇和校核 一般 7 級以上精度的齒輪有定心精度 要求。應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A 型） 根據(jù) d＝ 25mm，從表 61 中查得鍵的截面尺寸為：寬度 b＝ 8mm，鍵高 h=7mm,由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 L＝ 25mm 鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表 62 查得許用擠壓應(yīng)力 [ p? ]=100120MPa,取其平均值。 [ p? ]＝ 110MPa. 鍵的工作長度 l＝ Lb=258=