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肩，故取Ⅴ-Ⅵ段的直径dⅤ-Ⅵ=75mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=107mm，为了保证轴端档圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅵ-Ⅶ段的长度应比L1略短一些，现取LⅥ-Ⅶ=105mm。 ②初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dⅥ-Ⅶ=75mm，由轴承产品目录中初步选取标准精度级的单列圆锥滚子轴承30317，其尺寸为d×D×T=85mm×180mm×44.5mm，故 dⅠ-Ⅱ=dⅣ-Ⅴ=80mm；而LⅠ-Ⅱ=45mm，LⅣ-Ⅴ=45+20=65mm。 左端滚动轴承采用轴环进行轴向定位。由表15-7查得30317型轴承的定位高度h=6mm，因此，取得dⅡ-Ⅲ=97mm。右端轴承采用套筒进行轴向定位，同理可得套筒右端高度为6mm。 ③取安装齿轮出的轴段Ⅲ-Ⅳ的直径dⅢ-Ⅳ=95mm；齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为115mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取lⅢ-Ⅳ=110mm。 ④轴承端盖的总宽度为30mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离L=30mm，故取LⅤ-Ⅵ=60mm。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 3） 轴上零件的轴向定位 半联轴器与轴的联接，选用平键为20mm×12mm×85mm，半联轴器与轴的配合为H7/k6。齿轮与轴的联接，选用平键为25mm×14mm×95mm，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6。 4） 确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表15-2，取轴端倒角3.0?45?，各圆角半径见图 轴段编号 Ⅰ-Ⅱ Ⅱ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ Ⅴ-Ⅵ Ⅵ-Ⅶ 总长度 长度（mm） 直径（mm） 45 15 110 65 60 105 5 97 90 85 79 74 配合说明 与滚动轴承30314配合 轴环 ?ca＝46.38Mpa 安全 Ft?8495.44NFa?3092.09N 与大齿轮以键联接配合，套筒定位 Fr?3177.96N与滚动轴承30314配合 与端盖配合，做联轴器的轴向定位 与联轴器键联接配合 400mm dmin?62.22mm 精彩文档
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66.5 81.5 （5） 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置精彩文档
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时，从手册中查取a值。对于30314型圆锥滚子轴承，由手册 中查得a=36mm。因此，轴的支撑跨距为 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以 及弯矩和扭矩图可以看出截面B是轴的危险截面。先计算出截 面B处的MH、MV及M的值列于下表。 载荷 水平面H 垂直面V FNH1?6356N FNV1?1105N 支反 力F FNH2?5186N FNV2?3221N M?F?LB截面VNV22 MH?FNH1?L1?422674N?mm 弯矩M ?262512N?mm 总弯2222Mmax?MH?MV?422674?262512?497560N? mm矩 T?2288240N?mm 扭矩 （6） 按弯扭合成应力校核轴的强度 根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力， 取??0.6，轴的计算应力 2222M??(T)497560??0.6?2288240? ?ca＝?Mpa?20.03Mpa3W0.1?90 已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得[?-1]?70MPa。 因此?ca?[?-1]，故安全。 （7） 精确校核轴的疲劳强度 1） 判断危险截面 截面ⅤⅥⅦ只受扭矩作用，虽然键槽，轴肩及过渡配合引起的 应力集中将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转 强度较为宽裕确定的，所以截面ⅤⅥⅦ无需校核。 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面Ⅲ和Ⅳ处过盈配 合引起应力集中最严重；从受载情况来看，截面B上的应力最 大。截面Ⅲ的应力集中影响和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅲ不受扭 矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面B上虽然 应力最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中 均在两端），而这里轴的直径也大，故截面B不必校核。截面Ⅰ Ⅱ显然更不必校核。由《机械设计》第三章附录可知，键槽的 应力集中系数比过盈配合的小，因而该轴只需校核截面Ⅳ左右 两侧。 L1?L2?66.5?81.5?148mm 精彩文档
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2） 截面Ⅳ左侧 抗弯截面系数W?0.1d3?0.1?903mm3?72900mm3 抗扭截面系数WT?0.2d3?0.2?903mm3?145800mm3 截面Ⅳ左侧的弯矩为 90?52.5M?497560??207316N?m 90截面Ⅳ上的扭矩为T?2288240N?mm M207316截面上的弯曲应力?b??MPa?2.84MPa W72900截面上的扭转切应力?T?T2288240?MPa?15.69MPa WT145800轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得 ?b?735MPa,??1?355MPa,??1?200MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数按附表3-2 r2.0D90??0.022,??1.06 D90d85经插值后可查得???2.3,???1.32 又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为 q??0.82，q??0.85 故有效应力集中系数为 k??1?q?????1??1?0.82??2.3?1??2.07k??1?q?????1??1?0.85??1.32?1??1.27由附图3-2得尺寸系数???0.65 由附图3-3得扭转尺寸系数???0.80 轴按磨削加工，附图3-4得表面质量系数为??????0.92 轴未经表面强化处理，即βq=1，则得综合系数值为 K??k????1???1?2.071??1?3.27 0.650.92 ?ca?20.03Mpa1.271K????1???1?1.67 ????0.800.92k?1 查得碳钢的特性系数 安全 ???0.1~0.2, 取???0.15； 精彩文档
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???0.05~0.1, 取???0.075； 于是，计算安全系数Sca值，按式(15-6)～(15-8)则得 S????1355??28.35 K??a????m3.27?3.83?0.15?0S????1200??14.11 16.2516.25K??a????m1.67??0.075?22S?S?S??S?22Sca??28.35?14.1128.35?14.1122?12.63??S?1.5 故可知其安全。 3） 截面Ⅳ右侧 抗弯截面系数W?0.1d3?0.1?853mm3?61413mm3 抗扭截面系数WT?0.2d3?0.2?853mm3?122825mm3 截面Ⅳ右侧的弯矩为 90?52.5M?497560??207316N?m 90截面Ⅳ上的扭矩为T?2288240N?mm M207346截面上的弯曲应力?b??MPa?3.38MPa W61413截面上的扭转切应力?T?T1414490?MPa?11.52MPa WT122825轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得 ?b?735MPa,??1?355MPa,??1?200MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数按附表3-2 r2.0D90??0.024,??1.06 D85d85经插值后可查得???2.2,???1.30 又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为 q??0.82，q??0.85 故有效应力集中系数为 k??1?q?????1??1?0.82??2.2?1??1.98k??1?q?????1??1?0.85??1.30?1??1.26精彩文档
同轴式二级圆柱齿轮减速器 - 图文
