燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 5、轴材料为45钢，调制处理，查得?b?650Mpa，?s?360Mpa， 用插值法查得 结果 [??1b]?60MPa [??1b]?215MPa ??[??1b]60??0.279 [??1b]215??0.279 .744N?mm,由图可6、画当量弯矩M’图?T3?0.279?219145?61156知，在小齿轮剖面处的最大当量弯矩分别为： M'?M2?(?T3)2??T3?61156.744 2290388.943?61156.744?109134.359N?mmN?mm 7、判断轴的危险截面 ①应力大（弯矩M大、有扭矩T、轴径d小） ②应力集中（过盈配合、键槽、过渡圆角） 所以确定危险截面在 1、2、3截面附近，且2截面最危险 8、用安全系数法进行校核 轴材料选用45钢调质，?b?650Mpa，?s?360Mpa 轴的强度计查表得疲劳极限： 算公式和有σ-1=0.45σb=0.45×650=293MPa， 关数据皆引σ0=0.81σb=0.81×650=527MPa 自《机械设τ-1=0.26σb=0.26×650=169MPa 计》第τ0=0.5σb=0.5×650=325MPa 由式???(2??1??0)/?0，???(2??1??0)/?0得 142~157页 45号钢调质 ???2?169?3252?293?527?0.04 ?0.11，???325526第 25 页 共 26 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 (1)求截面2的应力 σa、σm、 τa、τm σ按对称循环，一般转轴τ按脉动循环考虑b M90388.9432σa＝＝8.173MPa W＝0.1?483σm＝0 T2191453τa＝τm＝＝4.954MPa 2W＝2?0.2?483( 2) 求表面状态系数β及尺寸系数εσ、ετ 查表得β=0.92，εσ=0.88、ετ=0.81。 （3） 校核键槽 3.36?3.66?（＝＝3.51 ?Kσ）Da过盈配合：σb＝650MPa?2 ??Kσ）（1?0.6（1?＝2.51D＝D－?Kτ） b 键槽 1.825?Kσ＝ A型键查表得σb＝650MPa?1.625?Kτ＝ Kσ1.825 ?（K）＝＝＝2.25σD?βε0.92?0.88 ?σ?Kτ1.625 ?（Kτ）＝＝＝2.18D?βε0.92?0.81 ?τ （Kσ）（过盈）?（Kσ）（过盈）?（Kτ）DD(键槽）（Kτ）DD(键槽） （4）求安全系数 设为无限寿命，kN=1 KNσ－11?293Sσ＝ ??10.21(Kσ)D?σa?ψσσm3.51?8.173 KNτ－11?169Sτ＝ ??13.38(Kτ)D?τa?ψττm2.51?4.954?0.04?4.954 SσSτ S＝?8.12?[S]?1.522Sσ?Sτ 根据校核，截面 2足够安全！ 输出轴最危险，校核通过，故其他轴也安全 结论：轴安全
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燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 键的选择引六、键的选择校核 6.1键的选择 《机械设计根据轴径和轴的长度选择键，这里都选择普通A型平键，材料为铸铁。 自课程设计指输入轴：联轴器段轴径25，选键 8×32 导手册》第中间轴：大齿轮配合段轴径38，选键 10×28 189页 小齿轮配合段轴径38，选键 10×45 输出轴：大齿轮配合段轴径48，选键 14×40 联轴器段轴径35，选键10×50 6.2键的校核 由于是静连接，且载荷平稳，故联接的许用挤压应力取大值 [?p]?80MPa， 输入轴： '键的接触长度 l?l?b?32?8?24mm 能传递的转矩为T?1'1hld[?p]??7?24?25?80?10?3?84N?m 44?T1?14.376N?m中间轴： 键的接触长度 l?l?b?28?10?18mm 能传递的转矩为 'T?1'1hld[?p]??8?18?38?80?10?3?109.44N?m44 ?T2?64.939N?m输出轴： 大齿轮配合段键的接触长度l?l?b?40?14?26mm 能传递的转矩为'T?1'1hld[?p]??9?26?48?80?10?3?224.64N?m 44?T3?219.145N?m第 27 页 共 28 页
燕山大学课程设计说明书 输出轴联轴器段键的接触长度 l?l?b?50?10?40mm 能传递的转矩为'T?1'1hld[?p]??8?40?35?80?10?3?224N?m 44?T3?219.145N?m校核通过 结论：键安全
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燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 滚动的计算公式和数据皆引自《机械设计》 第159~173页 七、轴承的校核 7.1基本寿命 六年一班 lh?6?1?8?300?14400h 7.2输出轴寿命校核 轴承型号为角接触球轴承，其尺寸为d×D×B=45×75×16。 计算轴承的轴向载荷的基本额定动载荷Cr=25.8KN,基本额定静载 'lh?14400h iF荷Cor=19.5KN，a?0.019e?0.68 ， fp?1.2 ， ，Co(1)求支反力力 水平面：R1?209.818N 'R2?507.148N 垂直面：R1?1245.340N '''R?690.544N 2(2)径向载荷 ''R1?209.8182?1245.3402?1262.892NR2?507.1482?690.5442?856.767N(3)轴向载荷： S1?0.7R1?0.7?1262.892?884.024N S2?0.7R2?0.7?856.767?599.737N S1?Fa?884.024?364.215?1248.239N﹥S2 轴承2压紧，轴承1放松 Fa1?S1?884.024N,Fa2?S1?Fa?1248.239N (4)当量载荷
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