截面上的扭转切应力 ????=由表15-1查得: ????=640??????,????=355??????,???1=275??????,???1=155 ?????? 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数 ????及????按附表3-2查取。因??=0.02,??=50=1.1,用插值法可得 ????=2.0,????=1.7 又由轴的材料的敏感系数为????=0.74,????=0.78 故有效应力集中系数为 ????=1+????(?????1)=1+0.74×(2.0?1)=1.74 ????=1+????(?????1)=1+0.78×(1.7?1)=1.55 由附图3-2的尺寸系数????=0.67; 由附图3-3的扭转尺寸系数????=0.84。 轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为 ????=????=0.92 轴未经表面强化处理,即????=1,则得综合系数为 ????=????11.741+?1=+?1=2.44 ????????0.740.92????11.551????=+?1=+?1=1.93 ????????0.840.92??55??2.050??3273000==10.92?????? ????25000= 又由3-1及3-2节得碳钢的特性系数 ????=0.1~0.2,取????=0.1 ????=0.05~0.1,取????=0.05 于是,计算安全系数??????值,按15-6到15-8式得: ???1275==21.7 ????????+????????2.44×5.27+0.1×0???1155????===14.3 ???? ????+????????1.93×10.92+0.05×10.9222????=??????=故知其安全。 (3)截面C右侧 ????????2√????+2????=21.7×14.3√21.72+14.32=12?1.5 抗弯截面系数 ??=0.1??3=0.1×553=16637.5 ????3 抗扭截面系数 ????=0.2??3=0.2×553=33275 ????3 截面C左侧的弯矩M为 ??=110876×26=48508.3??????? 38+26截面C上的扭矩 ??3=273000 ??????? 截面上的弯曲应力 ??48508.3????===3.24?????? ??12500截面上的扭转切应力 ??3273000????===8.2?????? ????33275过盈配合处的????,由《机械设计》附表3-8用插值法求出,并取 ????=0.8????,于是????????????得 ????????=3.16 , =0.8×3.16=2.53 ????????轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为 ????=????=0.92 轴未经表面强化处理,即????=1,则得综合系数为 ????11????=+?1=3.16+?1=3.25 ????????0.92????11????=+?1=2.53+?1=2.62 ????????0.92于是,计算安全系数??????值,按15-6到15-8式得: ???1275????===26.1 ????????+????????3.25×3.24+0.1×0???1155????===14.2 ???? ????+????????2.62×8.2+0.05×8.222??????=????????2√????+2????=26.1×14.2√26.12+14.22=12.5?S=1.5 因此,在截面C右侧的强度也是足够的。 至此,高速级、低速级两根轴的设计已经完成了。 第五部分 轴承、润滑密封和联轴器等的选择及校验计算 一、轴承的确定及校核 1. 对初选高速级轴承7307C校核 (1)受力分析 ????1 F ae Ft1 Fr1 ????2 ????1 ????2 F 带 由表3的数据可以计算: 22????1=√????1+????1=√14332+14112=2011 ?? 22????2=√????2+????2=√14332+(?1402)2=2005 ?? ??????=????1=746 ?? (2)计算两轴承的轴向力????1、????2 查《课设》表12.2,得到轴承7307C的????=34.2????,??????=26.8???? 对于70000C型轴承,它的派生轴向力????=??????,而轴向力未知,故先取??=0.4,因此可估算 ????1=0.4????1=0.4×2011=804.4 ?? ????2=0.4????2=0.4×2005=802 ?? 由于 ????1???2+?????? 所以 ????1=????2+??????=802+746=1544 ?? ????2=????2=802 ?? ????11544==0.057 ??????26800????2802==0.030 ??????2680由《课设》表12.2进行插值计算,得??1=0.428,??2=0.400。再计算各力 ????1=??1????1=0.428×2011=860.7 ?? ????2=??2????2=0.400×2005=802 ?? ????1=????2+??????=802+746=1544 ?? ????2=????2=802 ?? ????11544==0.057 ??????26800????2802==0.030 ??????2680两次计算的????的值相差不大,因此确定 ????????1=0.428,??2=0.4,????1=1544 ??,????2=802 ?? (3)计算轴承的当量载荷 ????11544==0.77>??1 ????12011????2802==0.4=??2 ????22005由《课设》表12.2查得,径向系数和轴向系数为 对轴承1:??1=0.44,??1=1.3 对轴承2:??2=1,??2=0 由《机械设计》表13-6查得,运输有轻微冲击,取????=1.1 ??1=????(??1????1+??1????1)=1.1(0.44×2011+1.3×1544)=3187 ?? ??2=????(??2????2+??2????2)=1.1×1×2005=2205.5 ?? (4)计算轴承寿命 由于??1>??2,所以按轴承1的受力大小验算 106????106342003???=()=()=53635 ? 60????160×3843187???>10×300×16=48000 ? 所选轴承满足寿命要求。故此轴承不用重选。 2. 对初选低速级轴承7210AC进行校核 ????2 ????2 ????2 ????2 64 61 ????1 由表3的数据可以计算: 22????1=√????1+????1=√14392+1110.52=1817.7 ?? 22????2=√????2+????2=√1371.52+(?53.5)2=1372.5 ?? ??????=????1=731 ?? (5)计算两轴承的轴向力????1、????2 查《课设》表12.2,得到轴承7210AC的????=31.5????,??????=25.2???? 对于70000AC型轴承,它的派生轴向力????=0.68????。 ????1=0.68????1=0.68×1817.7=1236 ?? ????2=0.68????2=0.68×1372.5=933.3 ?? 由于 ????1???2+?????? 所以 ????1=????2+??????=933.3+731=1664.3 ?? ????2=????2=933.3 ?? ????11664.3==0.066 ??????25200????2933.3==0.037 ??????25200由《课设》表12.2进行插值计算,得??1=0.439,??2=0.408。 (6)计算轴承的当量载荷 ????11664.3==0.91>??1 ????11817.7????2933.3==0.68>??2 ????21372.5由《课设》表12.2查得,径向系数和轴向系数为 对轴承1:??1=0.41,??1=0.87
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