【正文】 t 7 5 9 0*22 ??? 又根據(jù) [2]page198（式 1014）得： NFF ta 4 0 0tan ???? ? NFF tr ??? ?? 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖 , 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí) , 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 20149表 . 對于 7206C型的角接觸球軸承 ,a=,因此 ,做為簡支梁的軸的支 承跨距 . mmmmmmLL ???? NFLL LF tNH 31 ????? NLLDFLFFarNV 3231 ???? NFFF NVrNV ????? mmNM H ?? mmNLFM NVV ????? mmNLFM NVV ????? mmNMMM VH ???? mmNM ?? 從動軸的載荷分析圖 : 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 16 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù) ca? = W TM2121 )(?? = )( 677 222 ?? ?? 前已選軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 查表 151 得 [ 1?? ]=60MPa ca? 〈 [ 1?? ] 此軸合理安全 7. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 . ⑴ . 判斷危險(xiǎn)截面 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 17 截面 A,Ⅱ ,Ⅲ ,B只受扭矩作用。所以 A Ⅱ Ⅲ B無需校核 .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 ,從受載來看 ,截面 C 上的應(yīng)力最大 .截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影 響和截面Ⅶ的相近 ,但是截面Ⅵ不受扭矩作用 ,同時(shí)軸徑也較大 ,故不必做強(qiáng)度校核 .截面 C上雖然應(yīng)力最大 ,但是應(yīng)力集中不大 ,而且這里的直徑最大 ,故 C 截面也不必做強(qiáng)度校核 ,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強(qiáng)度校核 .由第 3 章的附錄可知 ,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而 ,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可 . ⑵ . 截面Ⅶ左側(cè)。 抗彎系數(shù) W= 3d = 333? = 抗扭 系數(shù) Tw = 3d = 333? = 截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩 M為 mmNMM ????? 1 截面Ⅳ上的扭矩 1T 為 1T =27590 mmN? 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? =TWT1 = 590 ? 軸的材料為 45鋼。調(diào)質(zhì)處理。 由課本 35P 表 151查得： aB MP640?? aMP2751 ??? aMPT 1551 ?? 因 ?dr ? ?dD ? 經(jīng)插入后得 ??? T? = 軸性系數(shù)為 ??q ?q = ?K? =1+ )1( ????q = K? =1+ ?q （ T? 1） = 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 18 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所以它是安全的 截面Ⅳ右側(cè) 抗彎系數(shù) W= 3d = ? = 抗扭系數(shù) Tw = 3d = ? = 截面Ⅳ左 側(cè)的彎矩 M為 M= 截面Ⅳ上的扭矩 1T 為 1T =27590 截面上的彎曲應(yīng)力 ??WMb? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? =TWT1 = ? ?K? = ?????? ??K K? = ?????? ??K 所以 ??? ??? ?? ?? ?? 綜合系數(shù)為： K? = K? = 碳鋼的特性系數(shù) ～??? 取 ～??? 取 安全系數(shù) caS S? = ??? maaK ??? ?? 1 S? ???mtak ?????1 caS 22 ?? ?? ?? SSSS ≥ S= 所 以它是安全的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 19 軸承的選擇及校核 1. 軸承的選擇 由于軸上安裝的零件有斜齒輪，對軸有軸向的作用力，因此采用角接觸球承支撐軸，再根據(jù)最小軸段的軸徑查標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T2971944）選取相應(yīng)的軸承型號，見表 3。 表 3 各軸的軸承的選擇 軸名 軸 1 軸 2 軸 3 軸承型號 7206C 7208C 7212C d(mm) 30 40 60 D(mm) 62 80 110 B(mm) 16 18 22 2．高速軸軸承的校核 查標(biāo)準(zhǔn) GB/T2971994 可知角接觸球軸承 7206A的基本額定 動載荷 23?C kN，基本額定靜載荷 150 ?C kN,軸向動載荷系數(shù) ?Y 。 rF tF aF ( 2dF ) sdx ( 1dF ) 124 51 (a) rF aF HrF2 HrF1 VrF2 VrF1 tF (b) (c) 圖 71 軸系 3 部件的受力情況 (1) 計(jì)算軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 20 將軸系 3 部件受到的空間力系分解為鉛垂面（圖 71b）和水平面（圖 71c）兩個(gè)平面力系。 其中，圖 71c 中的 tF 為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸。 圖 71 中各力的值已在軸的彎扭合成強(qiáng)度校核中求出，具體如下 ?tF N ?rF N ?aF N ?VrF N ?VrF N ?HrF N ?HrF N 則 2221211 ????? HrVrr FFF N 2222222 ????? HrVrr FFF N (2) 計(jì)算軸承當(dāng)量動載荷 1P 和 2P 15000 ??racF 所以 e = Y = 因?yàn)? eFF ra ??? 查 [2]表 136取載荷系數(shù) 1?pf 。 根據(jù)當(dāng)量動載荷計(jì)算公式 )( arp YFXFfP ?? 計(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷： )(1)( 111 ???????? arp FYFfP N 因?yàn)? eFF ra ??? 80 根據(jù)當(dāng)量動載荷計(jì)算公式 ?? rFP 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 21 因此，取 ?? PP (4) 驗(yàn)算軸承壽命 軸承預(yù)期壽命 480008230010‘ ?????hL h 軸承的基本額定壽命 88083 106010366 ??????????????????????PCnL h h ‘ hL? 故所選軸承滿足壽命要求。 鍵的設(shè)計(jì)及校核 （ 1）中間軸上鍵的 設(shè)計(jì) ： 該處軸的直徑 mmd 45? ，查 [1]表 861 得： 鍵寬 mmb 14? ；鍵高 mmh ? ；取鍵長 1l 為 50mm ,取鍵長 1l 為 36mm （ 2）低速軸上鍵的設(shè)計(jì) ： 裝齒輪處 軸的直徑 mmd 65? ，查 [1]表 861得： 鍵寬 1