2006届毕业设计说明书
66.24?25?0.854N
775dFz?2 ． RHb?．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.7 l66.24?25 ??0.8547N
775?竖直面内支反力：
F??l?149.525??180?917.124?316.9??l?350??316.9?350=789.43N Rv?al．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.8
RvB?Fb??l?180??702.605?149.525?316.9??l?350??316.9?350=721.32N
l．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.9
4计算轴的弯矩 ○
分别做出垂直面内和水平面上的弯矩图，并按照公式：
Mca?MH?MV ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.10
5计算当量弯矩图 ○
Maca?MH?MV?220.362?2000342?11.8?104
Mbcb?MH?MV?241.22?200062.82?12.98?104 Mccc?MH?MV?4692?265867.362?15.68?104 Mdcd?MH?MV?4692?271962.3582?16.04?104
2222222222转距按脉动循环变化计算，取：
αr=0.63494000=19640N2mm 6校核轴的强度 ○
一般而言，轴的强度是否满足对危险截面进行校核即可，而轴的危险截面多发生在当量弯矩最大或当量弯矩较大且轴的直径较小处。根据轴的结构尺寸和当量弯矩图知：b-b外截面弯矩最大且截面尺寸也较强度校核。考虑键槽的影响：
btd?t?Wb?? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.11
322d?d3?2 40
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???303328?4?30?4? ?2?302??2.2cm3
?bcaMbca? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.12 Wb?49.59 2.2?20.54MPa????1?b
btd?t? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.13 Wd??322d?d3?2???3433210?5?34?5?2?34??2?3.742cm3
?dcaMdca? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.14 Wd?78.81 3.247?24.27MPa????1?b
故安全。 (6) 按安全系数校核 1判断危险截面 ○
截面b-b外存在应力集中源（键槽），当量弯矩较大，故确定为危险截面。d-d出弯矩最大，且有应力集中，故也为危险截面。 2疲劳强度校核 ○
1)b-b截面的校核 a、b-b截面上的应力：
M ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.15 W55 ??25MPa
2.2弯曲应力副： ?a?扭转应力副： ?a?T ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.16 2WT 41
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btd?t? 又 WT? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.17 ??d3?2162d???303?216?8?4?30?4?2?30?4.914cm3
所以： ?a?T2W?49.44.914?2?5.026MPa T弯曲平均应力： ?m?0MPa
扭转平均应力： ?m??a?5.026MPa
b、材料的疲劳极限：
根据?b=650Mpa，?s=360Mpa，得：
???0.2 ???0.1 c、b-b截面应力集中系数：
K??1.825 K??1.625
d、表面状态及尺寸参数：
??0.94 ???0.84 ???0.78 e、分别考虑弯距及扭距时的安全系数：
S1????K ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．????a?????m???3001.825=5.19
0.84?0.94?25S??1??k ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．???a?????m????1551.625
0.78?0.94?5.026?0.1?5.026=13.32
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3.18 3.19
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所以：
Sca?S??S?S??S?22 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.20
?5.19?13.325.19?13.3222
=5.98>[S] 故安全。
2）d-d截面的校核 a、d-d截面上的应力：
M ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.21 W66.4 ??20.45MPa
3.247弯曲应力副： ?a?扭转应力副： ?a?T ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.22 2WTbtd?t?? 又 WT? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.23 162d?d3?2???3431610?5?34?5???7.095cm3
2?342?所以： ?a?T49.4??3.467MPa 2WT7.095?2弯曲平均应力： ?m?0MPa
MPa扭转平均应力： ?m??a?3.467
b、材料的疲劳极限：
根据?b=650Mpa，?s=360Mpa，得：
???0.2 ???0.1 c、d-d截面应力集中系数：
K??1.825 K??1.625
d、表面状态及尺寸参数：
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??0.94 ???0.81 ???0.76 e、分别考虑弯距及扭距时的安全系数：
S????1K??a?????m???? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.24
300=6.12 ?1.825?20.450.81?0.94S????1k??a?????m???? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.25
?1551.625?3.467?0.1?3.4670.76?0.94
=59.13
所以：
Sca?S??S?S??S?22 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.26
?59.13?6.1259.13?6.1222
=8.61>[S] 故安全。 （7）按刚度校核
轴受载荷后会发生弯曲变形和扭曲变形，该心轴由于较长，故必须进行刚度校核。假设作用力都作用于c，d两点，则根据材料力学知识，由F产生的最大挠度：
32f1max??pb(l2?b2)93EIl ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.27
322 ??780?(775?200)?20034293?210?10???58?775 =-0.005mm f2max??
pb(l2?b2)93EIl32 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.28
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