1、設(shè)計內(nèi)容及過程結(jié)果軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計II軸：1 .初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取Ao=112于是得,A3反3/10.38,dminAo112mm41.63mm'n22202.082 .求作用在齒輪上的受力已知大齒輪分度圓直徑d2-Z2m21872o384mm,coscos13.05n2013.05°小齒輪分度圓直徑d14如353o108mmn20,coscos14.1114.110。2T2500470Ft2-N2607Nd2384tanntan20Fr2Ft22607N974N,coscos13.05Fa2Ft2tan2607tan13.

2、05o604N2T2500470Ft1N9268Nd1108Fr1Ft1.n9268tan20n3478Ncoscos14.11Fa1Ft1tan9268tan14.112330NFt22607NFr2974NFa2604NFt19268NFr13478NFa12330N3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配方案IE!WVIV1V|IAqdI2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-II段軸用于安裝軸承30210,故取直徑為50mm。2. II-III段安裝套筒，直徑50mm。3. III-IV段安裝小齒輪，直徑55mm。4. IV-V段分隔兩齒輪，直徑為60mm。5. V-VI段

3、安裝大齒輪，直徑為55mm。6. VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為50mm。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-III長度為52mm。2. III-IV段用于安裝小齒輪，長度略小于小齒輪寬度，為110mm。3. IV-V段用于隔開兩個齒輪，長度為74mm。4. V-VI段用于安裝大齒輪，長度略小于齒輪的寬度，為78mm。5. VI-VIII長度為52mm。4.求軸上的載荷如圖受力簡圖，F(xiàn)wVi28612291187iHlhh666-297729.Binnnnrirrw81-35FNH1FtiBDFt2CDAD9268326.52607707788N412MHBFNH1A

4、B778885.5Nmm665874NmmMHCFNH2CD408770Nmm286090NmmFr1ABFr2ACFNV2Fa2d2Fa22d1a12FNV1AD384108347885.597434260423304122-N500NFriBDFnCDFa2d2Fa1d12AD3841083478326.5974706042330-4122004NMVBFNV1AB200485.5Nmm171342Nmmd1108MVBFnviABFa11200385.52330297076Nmm22MVCFa2d22尸F(xiàn)nv2CD604"8450027080968NmmMBM2HBMvB665

5、87421713422687565NmmMB,M2HBMV；、6658742970762729138NmmMCM2HCMvC2860902350002288223NmmMC二M2HCMVC2'2860902809682297327NmmMVCFNV2CD50070Nmm35000Nmm按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取a=0.6McaB;(MB)2(T)2729.1382(0.6500.47)2Nm788NmcaB/22I22McaCMcaCVMCT4297.3270.6500.47Nm422Nm788Nm422Nm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度，校核截面B、Co核B截面由d=55mm,可得，Wb0.

6、1d30.155316637.5mm347.4MPaMcaB788000n.caBMPaWB16637.5校核C截面d=55mm,Wc30.1d0.1_3 35516637.5mmMcaC caCWc422000 . MPa16637.525.4MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得， 1 60MPa ,caC caB1 °故安全5.精確校核軸的疲勞強度(1)由于截面出處受的載荷較大，直徑較小，所以為危險截面。(2)截面出的左側(cè)抗彎截面系數(shù) W 0.1d3 0.1 503mm3 12500mm33333抗扭截面系數(shù) WT 0.2d0.2 50 mm 25000mm截面出左側(cè)

7、的彎矩 M為85.5 53.5 M 687565 N mm 257334 N mm85.5截面出上的扭矩T2為T2 500470 N mm截面山上的彎曲應(yīng)力257334 1VmMPa1250020.59MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力500470 -MPa2500020MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 B 640MPa、1 275MPa、1 155MPa。截面山上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力r2D55集中系數(shù) 及 按附表3-2查取，因 工 4 0.04, 乂 *5 1.1。d50d50經(jīng)插值后得2.0,1.32。又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù) q 0.82, q 0.85故有效應(yīng)力

8、集中系數(shù)按式(附表3-4)為k1q110.82211.82k1q110.851.3211.272由附圖3-2得尺寸系數(shù)0.72；由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)0.85軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為0.92軸未經(jīng)表面強化處理，即則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為k111.82K10.720.921 2.61，/k1/ 1.272K 10.850.921 1.58又由E3-1和E3-2得碳鋼的特性系數(shù)0.10.2,0.050.10.10.05于是,計算安全系數(shù)Sca 值，按式（15-6）(15-8)則得2752.61 20.59 0.1 05.12155201.58 一 22

9、0 0.05 一 29.55.12 9.5S S5.122 9.52S2 S24.5 S1.5故可知其安全（3）截面出的右側(cè)抗彎截面系數(shù)W按表15-4的公式計算W 0.1d30.1 553mm316637.5mm3抗扭截面系數(shù)3WT 0.2d3330.2 55 mm =33275mm彎矩M及彎曲應(yīng)力為85.5 53.5M 687565 一85.5N mm 257334 N mm25733416637.5MPa15.47MPa扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為TT2500470MPa15.04MPak0.8,于是得WT33275過盈配合處的k-,由附表3-8用插值法求出，并取kk2.77,0.82.772.216。軸

10、按磨削加工，由附圖 3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為0.92故得綜合系數(shù)為k11K12.7712.860.92k11K12.21612.30.92所以軸在截面m右側(cè)的安全系數(shù)為S16.22Kam2.8615.470.10155cc 15.04 15.042.3 0.05 8.77K am6.22 8.77、6.222 8.7725.07>>S 1.5故該軸在截面m右側(cè)的強度也是足夠的。I軸：1.作用在齒輪上的力F NH 1F NV1FnH2F NV 2Ft22Fr222607 N2974 N21303.5N487N2,初步確定軸的最小直徑dmin神112腰25.1mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）確定

11、軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a.由于聯(lián)軸器一端連接電動機，另一端連接輸入軸，所以VI-VII段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制，選為48mm。故查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,初選為彈性柱銷聯(lián)軸器LX3,其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000Ngmm。半聯(lián)軸器的孔徑di=48,半聯(lián)軸器的長度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度Li=84b.考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm,所以V-VI段直徑選為53mm。c.IV-V段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30211型，即該段直徑定為55mm。d.III-IV段軸要安裝齒輪

12、，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為60mm。e.為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm,所以II-III段直徑選為70mm。f軸肩固定軸承，直徑為74mm。g.I-II段軸要安裝軸承，直徑定為55mm。各段長度的確定：a. I-II段軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬22.75mm,該段長度定為22.75mm。b. II-III段為軸環(huán)，寬度不小于7mm,定為11mm。c. III-IV段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短2mm,齒輪寬為85mm,定為83mm。d. IV-V段考慮與II軸大齒輪的配合，取為50.5mme.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上

13、而不壓在軸的端面上，故VI-VII段長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取VI-VII段長度為82mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度MJ34090291245297405Nmm;扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng),取ca0.6。軸的計算應(yīng)力,9740520.6 107490 20.1 603MPa5.4MPa查表15-1得160MPa,因此ca1,故安全I(xiàn)II軸1 .作用在齒輪上的力FNH 1 FNH 2FtiF NV1FNV 22Fr19268 N 4634N23478 N 1739N 22,初步確定軸的最小直徑P3dminAo112 39.7060.6mm61.237TcaKaT3IV3.聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

14、計2）軸上零件的裝配方案I-nn-mm-wW-VV-VIvi-vn直徑616570757870長度825060.31051226.253）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度4.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度.M2(T3)242318720.616020002ca30.175MPa24.89MPa查表15-1得160MPa,因此ca滾動軸承的選擇及計算Lh2300829600hI軸：軸承30211的校核1）求兩軸承受到的徑向載荷Fr,FNH1fNvi.1303.©48721392N1）派生力，查設(shè)計手冊得Y=1.5F“1392FdA上464N，F(xiàn)dB2Y21.52）軸向力1392464

15、N21.5由于Fa2FdB6044641068N所以軸向力為FaA1068N,FaB464N3）當(dāng)量載荷，查設(shè)計手冊e=0.4由于且10680.77e,-FaBFrA1392FrB募0.33e，所以由表13-5可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為Xa0.4,Ya1.5,Xb1由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為fp1.2故當(dāng)量載荷為Pafp(XAFrAYaFha)1.20.413921.51068N2590.6NPbfp(XBFrBYbF,b)1.2113920464N1670.4N軸承壽命的校核,查設(shè)計手冊得Cr=90800NLh10660n160970106908002590.63.3h2.1510

16、6h9600hII軸：軸承30210的校核1)徑向力FrAFNH1FNV1,.77882200428042NFrBFnH2FnV2,4087250024117N2)派生力，查設(shè)計手冊得Y=1.4FdAFrA8042rA2872N2Y21.4FrB4117FdBrB1470N2Y21.43）軸向力由于FaeFdA172628724598NFdB,所以軸向力為FaA2872N,FaB4598N4）當(dāng)量載荷，查設(shè)計手冊得e=0.42FaA2872FaB由于40.36e,小FrA8042FrB4598一1.1e,4117所以由表13-5可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為Xa1,Ya0,Xb0.4,Yb1

17、.4。由于為L般載荷，所以載荷系數(shù)為fp1.2,故當(dāng)量載荷為Pafp(XAFrAYaFha)1.21804202872N9650NPbfp(XBFrBYbFhb)1.20.441171.44598N9700N5)軸承壽命的校核，查設(shè)計手冊得Cr=73200N663.3,106,Cr、10673200-小廣”八3Lh()h6.510h9600h60n2PA60202.089700III軸：軸承30214的校核1)徑向力FrAJF；FV1J46342173924950NFrB/耳2FV22/46342173924950N2)派生力，查設(shè)計手冊得Y=1.4FrA4950F舊4950FdAj1768N,FdB-rB-1768N2Y21.42Y21.43)軸向力由于Fa1FdB233017684098NFdA,所以軸向力為FaA4098N,FaB1768N4)當(dāng)量載荷，查設(shè)計