【正文】 A B 68 11 108 受力簡圖 水平 面受力及彎矩 垂 直面受力及彎矩 轉(zhuǎn)矩圖 Ft2 Fa2 Fr2 Fa3 Fr3 Ft3 齒輪 2 齒輪 3 合成彎矩 18 5）軸各段的長度： 1 到 7 段分別為 48mm、 78mm、 12mm、 70mm、 33mm、45mm、 25mm 6） 齒輪與軸選用過盈配合 H7/n6，與軸承內(nèi)圈配合軸頸選用過渡配合 m6，為保證良好的對中性，軸與半聯(lián)軸器選用過盈配合 H7/k6。齒輪采用普通平鍵聯(lián)接，為 20*70 GB/T 1096 7）軸上受力分析 ①齒輪上的作用力 圓周力： 43 10614ttF F N?? 徑向力： 433981rrF F N?? 軸向力： 433863aaF F N?? ②求軸承的支反力 水平面上支反力： 4 82 4 0 5 8 .2 9208tAH FFN??? 4 655 H t A HF F F N? ? ? 垂直面上支反力： 4 126 2 4 5 8 .8 5208rBV FFN??? 4 152 V r B VF F F N? ? ? 39。 4 3863AV aF F N?? （ 5）畫彎矩圖 在水平面上： 4 26 511 .34H A HM F N m? ? ? 在垂直面上 ： 齒輪左側(cè) 2440 . 1 2 6 3 1 4 . 0 72V A V a dM F F N m? ? ? ? ? ? 齒輪右側(cè) 39。 2440 . 0 8 2 6 9 7 . 6 52V B V a dM F F N m? ? ? ? ? 19 合成彎矩 齒輪左側(cè) 224 4 4 6 0 0 .0 9VHM M M N m? ? ? 齒輪右側(cè) 39。 39。 2 24 4 4 8 6 4 .9 8VHM M M N m? ? ? （ 6）畫轉(zhuǎn)矩圖 3T? m 8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進(jìn)行校核是，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即齒輪 4 4 N m? 39。4 N m? Fa4 Fr4 Ft4 A B 126 82 162 受力簡圖 水平 面受力及彎矩 垂直 面受力及彎矩 合成彎矩 轉(zhuǎn)矩圖 齒輪 4 20 截面）的強度。取α =， 32 43() 3 . 0 1 1 03 2 2d b t d tW m md? ?? ? ? ?， 則軸的計算應(yīng)力 ? ?39。 2 2 3431( ) 1 0 3 6 . 5 6 0ca MT M P a M P aW??? ???? ? ? ?， 故安全。 9）精確校核該軸的疲勞強度 ①判斷危險截面 軸承 B 右側(cè)截面只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(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)強度較為寬裕確定的，所以軸承 B 右側(cè)截面均無需校核。 從應(yīng)力集中對中的疲勞強度的影響來看，齒輪和套筒處的過盈配合所引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，齒輪中間截面上的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合級鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩側(cè)），而且這里軸的直徑最大，故該截面也不必校核。因為鍵槽的應(yīng)力集 中系數(shù)比過盈配合小，因而該軸只需校核截面α左右兩側(cè)。 ②截面α左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 3 65 27463W d m m m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 3 30. 2 0. 2 65 54 92 5TW d m m m m? ? ? ? 截面α左側(cè)的彎矩為 60 9M N m? ，扭矩 3 N m? 截面上的彎曲應(yīng)力 36 0 0 .0 9 1 0 2 1 .8 527463b M M P a M P aW? ?? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 33 1 1 3 0 .8 1 0 2 0 .5 954925T TT M P a M P aW? ?? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得 640B MPa? ? ， 1 275MPa?? ? ，1 155MPa?? ? 。截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)查表后經(jīng)插值法求得 , 1r?????，查得材料的敏感系數(shù)為 , ? ?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 1 ( 1 ) 2kq? ? ??? ? ? ? 1 ( 1) 1 .2 6r r rkq ?? ? ? ? 查得尺寸系數(shù) ?? ? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ? ? ，表面質(zhì)量系數(shù) ????? ，取 1q?? 則求得綜合系數(shù)為 21 11( 1 ) 2 .8 0qkK kk?????? ? ? ? 11( 1 ) 1 .6 2rr r r qkK kk?? ? ? ? 取碳鋼的特性系數(shù) , 5r????? 于是，計算安全系數(shù) caS ： 1 4 .4 9amS K? ???? ? ????? 1 9 .0 2r r a r mS K ?? ? ????? 22 4 . 0 2 1 . 5caSSSSSS????? ? ? ?? 故可知其安全 第五部分 校 核 一、根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命 16 300 10=48000 小時 高速 軸軸承 (1)已知兩軸承徑向反力： ? ， ? 初選兩軸承為圓錐滾子軸承 30306C 型，查表得基本額定動載荷55800CN? ，基本額定靜載荷 0 38500CN? ， ? ， ? (2)求軸承的計算軸向力 派生軸向力 2 3 9 .2 4 , 2 1 6 .4 6dA r A dB r BF e F N F e F N? ? ? ? 1aA a dBF F F? ? ?A被壓緊， B 被放松，所以： 1 164 6 , 216 .46aA a dB aB dBF F F N F F N? ? ? ? ? (3)求軸承當(dāng)量動載荷 因為 rAF eF ?? rBF eF ?? ? ? ?故該軸安全 22 所以對軸承 A： 0, ?? 對軸承 B： 221, 0XY?? 取 pf ?，則有： 11( ) 41 15 .25A p rA aAP f X F Y F N? ? ? 22( ) 83 7. 9B p rB aBP f X F Y F N? ? ? (4)驗算軸承壽命 ∵ ABPP? 故取 P= ∵角接觸球軸承 103?? 則 1066 31 0 1 0 5 5 8 0 0( ) ( ) 2 8 8 9 4 0 . 16 0 6 0 3 4 2 . 9 4 1 1 5 . 2 5h CL h hnP ?? ? ?? ∴預(yù)期壽命足夠，該軸承合格 中間軸軸承 (1)已知兩軸承徑向反力： ? ， ? 初選兩軸承為圓錐滾子軸承 30309C 型，查表得基本額定動載荷104000CN? ，基本額定靜載荷 0 78100CN? ， ? ， ? (2)求軸承的計算軸向力 派生軸向力 4 7 7 .3 1 , 4 0 1 .5 4dA r A dB r BF e F N F e F N? ? ? ? 1aA a dBF F F? ? ?A被壓緊， B 被放松，所以： 32 283 4 , 401 .54aA a a dB aB dBF F F F N F F N? ? ? ? ? ? (3)求軸承當(dāng)量動載荷 因為 rAF eF ?? rBF eF ?? 所以對軸承 A： 0, ?? 對軸承 B： 221, 0XY?? 取 ? ，則有： 高速軸軸承壽命 ? 故軸承合格 中間軸軸承壽命 23 11( ) 64 45 .21A p rA aAP f X F Y F N? ? ? 22( ) 13 76 .72B p rB aBP f X F Y F N? ? ? (4)驗算軸承壽命 ∵ ABPP? 故取 P= ∵角接觸球軸承 103?? 則 1066 31 0 1 0 1 0 4 0 0 0( ) ( ) 2 3 9 4 3 7 3 . 36 0 6 0 7 3 . 9 6 4 4 5 . 2 1h CL h hnP ?? ? ?? ∴預(yù)期壽命足夠，該軸承合格 低速軸軸承 (1)已知兩軸承徑向反力： ? ， ? 初選兩軸承為圓錐滾子軸承 30313C 型，查表得基