1.821K????1???1?2.80 ????0.670.92K??k??1?1?1.2721??1?1.63 0.820.92k?1 K??2.80 K??1.63 ????又由[2]?3?1以及?3?2得碳钢的特性系数 ???0.1~0.2，取???0.1 ???0.05~0.1，取???0.05 于是，计算安全系数Sca值，按[2]式（15-6）~（15-8）则得 S?? ???0.1 ??1275??87.69 K??a????m2.80?1.12?0.1?0???0.05 S????1155??2.21 84.60384.603K??a????m1.63??0.05?22S??87.69 S??2.21 Sca?2.21?S?1.5 W?12500mm3 Sca?S?S?S??S?22?87.69?2.2187.692?2.212?2.21?S?1.5 故可知其安全。 3）截面II右侧 抗弯截面系数 W?0.1d3?0.1?503mm3?12500mm3 抗扭截面系数 WT?0.2d3?0.2?503mm3?25000mm3 截面II左侧的弯矩M为 M?153869.2579?33.5?8?36744.90N?mm 33.5 WT?25000mm3 截面II上的扭矩T为 T?154400N?mm 截面上的弯曲应力 ?b?截面上的扭转切应力 M36744.90?MPa?2.94MPa W12500?T?T154400?MPa?6.176MPa WT25000 M?36744.90N?mm T?154400N?mm ?b?2.94MPa - 25 -
轴的材料为45#钢。调质处理。由[2]表15-1查得 ?B?640MPa,??1?275MPa,??1?155MPa。 ?T?6.176MPa 截面上由于轴肩而形成的理论集中系数??及??按[2]附表3-2查取。因?B?640MPa,??1?275MPa, r2.0D50??0.04,??1.1111，经插值后可查得 ??1?155MPad50d45???2.0,???1.32 又由[2]附图3-1可得到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按[2]式（附表3-4)为 r?0.04,d D?1.1111dk??1?q?(???1)?1?0.82?(2.0?1)?1.82 k??1?q?(???1)?1?0.85?(1.32?1)?1.272 ???2.0,???1.32q??0.82,q??0.85 由[2]附图3-2的尺寸系数???0.67;由[2]附图3-3的扭转尺寸系数k??1.82 k??1.272 ???0.82。 轴按磨削加工，由[2]附图3-4得表面质量系数为 ??????0.92 轴未经表面强化处理，即?q?1，则按[2]式（3-12）及[2]式（3-12a）得综合系数为 K??k????0.82 ??k??1??1?1?1.821??1?2.80 0.670.92??????0.92 K????????1?1.2721??1?1.63 0.820.92K??2.80 又由[2]?3?1以及?3?2得碳钢的特性系数 ???0.1~0.2，取???0.1 K??1.63 ???0.05~0.1，取???0.05 于是，计算安全系数Sca值，按[2]式（15-6）~（15-8）则得 ???0.1
??1275S????46.77 K??a????m2.80?2.94?0.1?0???0.05 - 26 -
3.3 其他两轴的简单校核 S????1155??29.88 K??a????m1.63?6.176?0.05?6.17622 Sca?S?S?S??S?22?46.77?29.8846.77?29.8822S??46.77 ?2.53?S?1.5 故可知其安全。 S??29.88 Sca?2.53?S?1.5 3.3 其他两轴的简单校核 3.3.1输出轴的简单校核 由3.1内计算数据知： 已知低速级大齿轮2的分度圆直径为 d2'?230mm 而根据[2]式（10-3）,式中啮合角对标准齿轮??20?
Ft'?2TIII2?399362??3472.71N d2'230d2'?230mm Fr'?Ft'tan??3472.71?tan20??1263.96N F'3472.71Fn'?t??3695.58N cos?cos20?Ft'?3472.71N 同理3.3计算方法，得出 输出轴左端轴承1FV1?945.89N，输出轴右端轴承2FV2?318.07N 水平方向弯矩为 Fr'?1263.96N Fn'?3695.58N MH?47074.36N?mm .92N，输出轴右端轴承2FV2?873.89N 输出轴左端轴承1FH1?2598垂直方向弯矩为 FV1?945.89N FV2?318.07N MH?47074.36N?mm- 27 -
总弯矩为 MV?129335.72N?mm FH1?2598.92N FV2?873.89N M?47074.362?129335.722?137636.201N?mm MV?129335.72N?mm 按弯扭合成盈利校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的扭矩和弯矩的界面即危险截 面的强度，根据[2]式（15-5）及上述计算数据，以及轴单向旋转，扭转M?137636.201切应力为脉动循环应变力，取??0.6，轴的计算盈利 N?mmM2?(?TIII)2137636.2012?(0.6?399362)2?ca???19.653MPa W0.1?523 前已选定轴的材料为45#钢，调质处理，由[2]表15-1查得[??1]?60MPa。 因此，?ca?[??1]，故安全。 ??19.653MPa ca3.3.2输入轴的简单校核 同理3.3.1计算过程，经详细计算验证，输入轴安全。过程略去。 [??1]?60MPa ?ca?[??1] 第四章 滚动轴承的选择及计算 轴承是支承轴的零件，其功用有两个：支承轴及轴上零件， 并保持轴的旋转精度；减轻转轴与支承之间的摩擦和磨损。 与滑动轴承相比，滚动轴承具有启动灵活、摩擦阻力小、第四章 滚动 效率高、润滑简便及易于互换等优点，所以应用广泛。它的缺 点是抗冲击能力差，高速时有噪声，工作寿命也不及液体摩擦轴承的选择及 滑动轴承。 计算 4.1 深沟球轴承的详细寿命校核 由于转速较高，轴向力又比较小，故选用深沟球轴承。具体结 构图如下。 4.1 深沟球轴 承的详细寿命 校核 - 28 -
选取3对轴承中，输出轴左端受力较大轴承进行校核。 7.之前设计已知，单列深沟球轴承6010ce,其尺寸为d?D?B?50mm?80mm?16mm。 该轴承径向载荷Fr?FV1?945.89N，轴向载荷Fa?0该轴转速n?89.5547r/min。运转时有轻微冲击，预计计算寿命Lh?5000h。 d?D?B?50mm?80mm ?16mmFr?FV1?945.89N Lh?5000h 1.求比值 Fa?0 Fr根据[2]表13-5，深沟球轴承的最大e值为0.44，故此时 Fa?0?e FrFa?0 FrFa?0?e Fr2.初步计算当量动载荷P，根据[2]式（13-8a） P?fp(XFr?YFa) P?fp(XFr?YFa)按照[2]表13-6，fa?1.0~1.2，取fa?1.2。 按照[2]表13-5，X?1,Y?0。 P?fp(XFr?YFa)?1.2?(1?945.89?0)?1134.96N fa?1.2 X?1,Y?0 3.根据[2]式（13-6），求轴承应有的基本额定动载荷值 P?1134.96N C?5882.51N - 29 -