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1、 -可編輯修改- 第四部分軸的設(shè)計與校核 4.1 輸入花鍵軸設(shè)計與校核 4.1.1 材料、性能參數(shù)選擇以及輸入花鍵軸的設(shè)計計算 ⑴已經(jīng)確定的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)假設(shè)轉(zhuǎn)速n 900r/min ；軸所傳遞的扭矩 T 3.18 103N mm (2)軸的材料選擇：因為花鍵軸齒輪左端同樣是和花鍵齒輪嚙合， 所以由表選用45(調(diào)質(zhì))， 根據(jù)材料主要性能表查得：抗拉強度極限 b 640MPa,屈服強度極限 s 355MPa, 彎曲疲勞極限 1 275MPa ,剪切疲勞極限 1 155MPa ,屈服許用彎曲應(yīng)力為 1 60MPa (3)根據(jù)機械設(shè)計手冊式 12.3-1計算軸的最小

2、直徑： 5T d min 3 一 根據(jù)表12.3-2取 35MPa 代入數(shù)據(jù)得： d min 3 5 3180 35 7.69mm (4)因為軸上有花鍵，所以采用增大軸徑的方法來增加軸的強度。根據(jù)選用的軸承為 GB/T276 94深溝球軸承16003,根據(jù)軸承標(biāo)準(zhǔn)件查的其軸徑是 17mm，長度是7mm ； 借鑒雙踏板設(shè)計，此處的定位右邊是利用矩形花鍵的外軸徑定位，左端是定位是箱體孔， 采用過盈配合夾緊。矩形花鍵長度是 57.5mm ,為了便于加工與左端軸承的配合，直接將 左端軸承處一起加工，總長為 64.5mm 。根據(jù)所選用的花鍵為 N d D B 6 16 20

3、4,其軸徑為 20mm 一 右端為GB/T276 94深溝球軸承 16005 ,所以它的軸徑為25mm 長度為8mm ,定位是靠右端大軸花鍵 N d D B 6 24 28 8的長度為 7mm ,有段突出部分軸徑 12mm ,長度也是 軸段 1 2 3 4 5 直徑(mm) 12 28 25 20 17 長度(mm) 12 7 8 64.5 7 12mm ,最后軸的設(shè)計總長為 98.5mm 。其中齒輪定位采用彈性擋圈定位。 步確定了軸的各段直徑和長度。 至此，已初 [圜 鵬 —— 11^2 3 4 1 1 1 1 —卜二?一

4、曲咋3—] 1——1 j—? 4.1.2 輸入花鍵軸二維圖標(biāo)注和三維圖如下: 4.1.3 輸入花鍵軸的校核 (1)最小軸徑校核公式 max W T Ttd min 16 3180 16 9.38MPa 123 3.14 35MPa  滿足條件，所以設(shè)計合理。 (2)進一步校核軸的的強度，其中軸向力不考慮，徑向力求解 Ft2 2T d2 2 3180 56 113.57N 32.49N , Fr2 Ft2 tan

5、cos 1 113.57 0.364 0.786 32.49N 這里兩個錐齒輪的設(shè)計是一模一樣的，具有變向的作用，所以倆錐齒輪的力都是 由于該徑向力所產(chǎn)生的彎矩很小，故此處不用考慮，僅需校核扭轉(zhuǎn)強即可。此處需要校核 兩花鍵部分。 右邊花鍵： M M W di4 B N D d D d 32D 3180 3.14 164 4 6 4 362 32 20 6.16MPa 1 左邊花鍵: M M W d「B N D d D d 32D 3180 3.14 244 4 6 4 522 32 28 1.99MPa 1 同樣滿足強度。 (3)最后校核軸的扭轉(zhuǎn)剛度，

6、根據(jù)公式： 5.37 104 — z T^( ) /m LG i 1 Ipi 式中：T一軸所受的扭矩，N mm; G一軸的材料的剪切彈性模量，MPa,對于45鋼，G 8.1 104; d4 Ip一軸截面的極慣性矩，mm4,對于圓軸，Ip — 32 L一階梯軸受扭矩作用的長度，mm ; Ti、li、Ipi一分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長度和極慣性矩; z一階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為：對于一般傳動軸，可取 0.5 1( )/m ()/m 經(jīng)計算軸的扭轉(zhuǎn)剛度滿足要求。 4.1.4花鍵的校核 左邊花鍵是和內(nèi)外花鍵齒輪套相配合，并且

7、可以自由滑動，一直在工作的 工作長度是34mm ,而且花鍵采用的是中系列，其中主要配合是: H 7 M H10 ，H11 B 6 16 20 4 — f7 a11 d10 計算它的名義切向力為: Ft名紅 dm 2 3180 353.3N 20 16 /2 Ft名 W —— z l 可以求出它的單位載荷, 353.3 1.73N / mm 6 34 (1)齒面壓應(yīng)力: W H hw 1 73 _ 1.73 0.865MPa 2 計算齒面許用壓應(yīng)力： 640 H Su Ki K2 K3 K4 1.4 1.75 1.5 119

8、.5MPa 1 1.5 計算結(jié)果H H，滿足要求。 (2)齒根彎曲應(yīng)力的計算公式: 6hW 6 2 1.73 SFw2 42 1.30MPa 按照設(shè)計手冊, 計算齒根許用彎曲應(yīng)力為: 640 SFK1K2K3K4 2.0 1.75 1.5 1 1.5 81.26MPa 計算結(jié)果F  F ,設(shè)計安全。 (3) 齒根剪切應(yīng)力的校核: dk 16 0.5 16 4 20 17.6mm 16T dk3 81.26 16 3180 3

9、.14 17.63 2.97MPa 40.63MPa (4) 因為 m F ,所以滿足條件。 扭轉(zhuǎn)與彎曲強度校核: Fa2 3 m2  3 2.972  5.14MPa 許用應(yīng)力: SfK1K2K3K4 640 81.26MPa 2 1.75 1.5 1 1.5 計算結(jié)果v 因此安全。 (5) 靜連接靜應(yīng)力校核: 1.15MPa 2T 2 3180 Zhldm 0.75 6 2 34 18 計算得知f i 640MPa 所以設(shè)計滿足要求。 又因為右邊花鍵是用花鍵套連接，其連接方式是： N d D B 6 24Hz 28H10 8H11 采用同樣的方法校核，也是滿足強 f 7 a11 d10 度要求的。 THANKS !!! 致力為企業(yè)和個人提供合同協(xié)議，策劃案計劃書，學(xué)習(xí)課件等 等 打造全網(wǎng)一站式需求 歡迎您的下載，資料僅供參考