西安石油大学本科毕业设计（论文）
图3.6
（2）作垂直面里的弯矩图
图3.7
3.5.5 总弯距的计算
M1?MH2?MV12?14432268Nmm?14432NmM2?MH?MV2?17371299Nmm?17371Nm3.5.6 画出合力矩弯矩图
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图3.8
作出输出轴的扭矩图
图3.9
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表3-2 轴上载荷计算表 载荷 支反力R 水平面H 垂直面V RV1??10.2KN RV2?54.7KN RH1?40.0KN RH2?73.9KN 弯矩M MH?13960000Nmm MV1??3661800NmmMV2?10338300Nmm 总弯矩 M1?14432NmM2?17371Nm 扭矩T T3?57333Nm
3.5.7 按弯距扭合成应力校核轴的强度
按弯扭合成应力校核轴的强度
根据《机械设计》第八版式15-5及所算得数据，以及轴的单项旋转，扭矩应 力为脉动循环应力，取??0.6。轴的计算应力为： ?ca?M32???T3?W217371?? （3—16）
2 ?0.?6?57.3 30.1?(0.18)M9pa????1??7M0p ?29.7 a 故安全 3.5.8 精确校核轴的疲劳强度
通过比较和分析得出该轴的危险截面在齿轮两侧。 截面左侧：
抗弯截面系数：W?0.1?d3?0.1?1903?685900mm3 抗扭截面系数：Wr?0.2?d3?0.2?1903?1371800mm3
截面左侧的弯矩M为：M?14432000Nmm 截面上的扭矩T3为：T3?57333000Nmm
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截面上的弯曲应力：?b?M?21.04MPa WT3?41.79MPa WT截面上的扭转切应力：??周的材料为40Cr调质处理，查表得?B?658MPa,??1?335MPa,??1?185MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数： r2.5D200因??0.013,??1.05经查表可得???1.80,???1.32 d190d190又由附图可得材料的敏性系数为
q??0.85,q??0.88
故有效应力集中系数为
K??1?q??(???1)?1.68,K??1?q?(???1)?1.28
由附图得，尺寸系数???0.58，扭转系数???0.92 按磨削加工查得轴的质量系数为??????0.92。 轴未经表面强化处理，即?q?1，得综合系数值为
K??K??1?1?2.97,K??K??1?1?1.74
????????又得材料特性系数：???0.2:0.3取???0.2,???0.1:0.15取???0.1 于是计算安全系数Sca值
Sca???1??1、（3—18） ?3.55,S???6.76 （3—17）
K???a?????mK???a?????mS?S?S??S?22?Sca??3.14?S?1.5 故可知其安全。
截面右侧：
抗弯截面系数：W?0.1?d3?0.1?1903?685900mm3 抗扭截面系数：Wr?0.2?d3?0.2?1903?1371800mm3 弯曲应力： ?b?扭转切应力：??M?21.04MPa WT3?41.79MPa WT28
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由附表插入法查出：
k????2.16,k????1.53
轴按磨削加工，由附图得表面质量系数为：??????0.92 故得综合系数为：k??k??1?1?2.25,k??k??1?1?1.62
????????轴右侧的安全系数为：S??S?S?S??S?22??1??1?5.05,S???5.42
k???a?????mk???a?????m?Sca??3.71?S?1.5
故该轴在截面右侧的强度也足够。
所以轴是安全的。
3.6 减速器轴承的设计
3.6.1 轴承材料的选择
轴承需要耐磨，耐蚀，故选择材料40Cr表面淬火，硬部度48?55HRC。保证各强度要求。
3.6.2 Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴轴承型号的选择
Ⅰ轴和Ⅱ轴均选用深沟球轴承，其型号分别为6312、16024、16036、16036型。 （GB/T276--1994）
3.7 机体的设计
机体选用铸铁铸造，其结构尺寸如下：
表3-3 机体的机构尺寸 名称 机座壁厚 机盖壁厚 机座凸缘厚 符号 ? 减速器型号及尺寸关系mm 二级 二级 ?1 0.025a?1?15.5 0.02a?1?12.6 b 29
1.5??1.5?15.5?23.25
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机盖凸缘厚 机座底凸缘厚 地脚螺钉直径 名称 地脚螺钉数 轴承旁联结螺栓 联结螺栓的间距 轴承旁端盖螺钉 窥视孔盖螺钉 定位销直径 b1 0.15?1?1.5?12.6?18.9 b2?2.5??2.5?15.5?38.75 df?0.036a?12?0.036?580?12?32.88 减速器型号及尺寸关系mm 8 b2 df 符号 n d1 L d3 d1?0.75df?16200 150-----200 d3?(0.4?0.5)df?16 d3?(0.4?0.5)df?16 d4 d c1 d?(0.7?0.8)d2?16 c1f?22,c1?16,c2?14 d2?(0.6?0.5)df?20 200 dfd1d2至外壁 机盖与机座联栓 凸台高h 外机壁至轴承座端面距离 大齿轮顶圆与内机壁距离 齿轮端面与内机壁距离 d2 h L1 c1?c2?(8?12)?52 ?1?1.2δ?18.6 取20 ?2???15.5 取20 ?1 ?2 3.8 减速器润滑系统的设计
该系统需要润滑的机构主要是减速器中的齿轮和轴承，还有缠绕大盘及链轮轴的轴承。其中齿轮润滑选30号机械油，轴承润滑选钠基润滑脂通过油杯加到轴承里。
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