DOC《机械设计课程设计任务书》

0.07d,取h=6mm,则轴环处的直径为=77mm,轴环宽度b≥1.4h,取=12mm. 轴承端盖的总宽度为20mm,(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及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与联轴器右端面间的距离 mm,故取. 取中间轴上两齿轮间距为20mm,,

则=23.75mm,取为23mm;

=15+55+(20-12)=78mm. 至此,已初步确定了轴的各段直径和长度. 轴向零件的周向定位 齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接.由键联接所在轴径的大小,查得,齿轮处:b * h = 20mm * 12mm (GB/T 1096―1979),长度为50mm;

同时为保证齿轮与轴配合有良好 的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6;

同样,在联轴器与轴联接处,选用平键16mm*10mm*70mm,联轴器与轴的配合为H7/k6.滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为m6. 确定轴上圆角和倒角尺寸 查表15-2,取轴端倒角为2 * ,各轴肩处的圆角半径见前图. 求轴上的载荷 首先作出轴的计算简图.由轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图如下: =3862.68N =1166.268N =168992.25Nmm =580.945N =1317.235N =25416.34Nmm =190867.35Nmm =170892.86Nmm =254928.86Nmm 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行弯钮校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度.取a=0.6,轴的计算应力为: 16.104MPa 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由表15-1查得 =60MPa,因此是安全的. 精确校核轴的疲劳强度 判断危险截面 截面A、Ⅱ、Ⅲ、B只受扭矩作用,虽然键槽、轴肩及过渡配合引起的应力集中均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地确定的,所以这几个截面均不需要校核. 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重;

从受载的情况来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ和Ⅶ的应力集中的影响相近,但截面Ⅶ不受扭矩作用,故不必作强度校核.截面C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),而且这里轴的直径最大,故截面C也不必校核.截面Ⅴ、Ⅳ更不必校核.由

第三章可知,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Ⅵ的左右两侧即可. 截面Ⅵ左侧 抗弯截面系数 W=0.1=27463 抗扭截面系数 =0.2=54925 截面Ⅵ左侧的弯矩M为M=254928.86*(144.9-32.5)/144.9=197750.20Nmm 截面Ⅵ上的扭矩 截面Ⅵ上的弯曲应力 =7.20MPa 截面Ⅵ上的扭转切应力 =10.97MPa 轴的材料为45钢,调质处理.由表15-1查得=640MPa,=275MPa,=155MPa. 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.因为r/d=2/65=0.031;

D/d=77/65=1.185 所以=2.56,=1.98 又由附图3-1可得轴的材料敏感系数为 =0.82,=0.85 所以有效应力集中系数为 =2.279 1.833 由附图3-2得尺寸系数,由附图3-3得扭转尺寸系数=0.82. 轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为 轴未经表面强化处理,即=1,则得综合系数值为 ==3.438 =2.322 由§3-1及§3-2取碳钢的特性系数 , 求安全系数 =16.76 =11.91 =9.708 >

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S=1.5 故可知其安全 截面Ⅵ右侧 抗弯截面系数W按表15-4中的公式计算, W=0.1=45653.3 抗扭截面系数 =0.2=91306.6 弯矩M及弯曲应力为 M=254928.86*(144.9-32.5)/144.9=197750.20Nmm =4.33MPa 截面Ⅵ上的扭矩 截面Ⅵ上的扭转切应力 =6.597MPa 由附表3-8用插入法求出=3.20;

=0.8 * 3.20 = 2.56 轴按磨削加工,由附图 3-4 得表面质量系数 故得综合系数 =3.287 =2.647 求安全系数 =19.32 =17.423 =12.94 >