辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书
图7-4 6）校核轴的静强度
根据图中轴的结构尺寸，选择弯矩较大的Ⅰ剖面和弯矩较大，轴径较细的Ⅱ剖面进行验算。
根据主教材查得??b??1=59 MPa Ⅰ剖面的计算应力：?ca?Mca322890??6.99MPa????b? 安全
?1W0.1?323Ⅱ剖面的计算应力：?ca?7）校核轴的疲劳强度 a．判断危险剖面
Mca260793??6.2MPa????b??1 安全 3W0.1?46
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分别选择Ⅱ，Ⅲ剖面进行验算：Ⅲ剖面所受扭矩大，轴肩圆角处有 应力集中。Ⅱ剖面除受弯矩和扭矩外，附近还有过盈配合，键槽和轴肩圆角 三个应力集中源。
45钢调质的机械性能参数：?B?637MPa，??1 ?268MPa，??1?155MPa。 b．Ⅲ剖面疲劳强度安全系数校核
因轴单向转动，扭剪应力按脉动循环处理。
?max?T38150??5.8MPa 3WT0.2?32?min?0 ?m??a?1.96MPa 根据教材附表查取应力集中系数，绝对尺寸影响系数和表面质量系数。
D?d38?32??6 r1r1?0.03125 ?d32根据：
查得：K??2.23，K??1.62，???0.88，???0.81，??0.92，并取???0.21
S?S?=
??1K?=
1551.62?1.96?0.21?1.960.92?0.81?33.2
?????????m取[S]=1.4～1.8 S>[S], 满足要求
八、滚动轴承的选择和寿命验算
由于转速高、有较小轴向力，故选用深沟球轴承 由《机械设计课程设计》查得6208轴承：
Cr(动)=22.8KN Cro(静)=15.8KN
由前面计算得知： RaH?420N RbH?970.7N
RaV?190.56N RbV?326N
合成支反力：
2222R1=RaH?RaV=420?190.56?461N
2222R2=RbH?RbV=970.7?326?1024N
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A1= Fa=228.475N, A2=0 A1/Cro(静)=228.475/15.8=0.015
查表得e=0.21
A1/R1=228.475/461=0.496〉e
X1=0.56，Y1=2.10
A2=0 A2/R2=0＜e X2=1，Y2=0
轴承承受轻度载荷冲击,所以取fd=1.2
P1=fd× (X1R1+A1Y1)
=1.2×(0.56×461+2.1×228.475)=885.549N
P2=fd× (X2R2+A2Y2)
=1.2×1024=1228.8N ∵P1 ∴按P2计算轴承的寿命 106?ftc?106?22800?L10h=.508h?10.27年 ??????7393460n?P?60?1440?1228.8?预期寿命: 10.27年＞4.5年 ，寿命足够 在预期范围内，不用更换轴承即可达到要求。 ?3九、键联接的选择和验算 联轴器装在高速轴轴端，需用键进行周向定位和传递转矩。联轴器与轴的配合直径为32mm，轴孔长为82mm,传递转矩T=38150N?mm 。 1. 选择键联接的类型和尺寸。 由于精度为8级，故选择最常用的圆头（A型）平键，因为它具有结构简单，对中性好，装拆方便等优点。 键的材料：45钢。 键的截面尺寸由键所在轴段的直径 d由标准中选定，键的长度由轴孔长度确定，查表得： 22 辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 高速轴与联轴器连接的键： 轴径=32mm，由表24-30查得键剖面宽b=10mm高 h=8mm。 选键长L=70mm 中间轴上大齿轮联接的键： 轴径为42mm，键 14×36 中间轴上与小齿轮联接的键 轴径为42mm,键14?45 低速轴上与大齿轮联接的键： 轴径为52mm，选键16×45 低速轴上与链轮联接的键 轴径为40mm，选键12?56 2.键联接的强度计算 普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于 联轴器材料是钢，许用挤压应力由表2-10查得： ?p=100MPa。 键的工作长度： ??l=L-b=70-10=60mm. 由式2-35得： ?P= 4T14?38150?9.9MPa? ??p??100MP=a安全。 32?8?60dhl十、联轴器的选择计算 在减速器高速轴与电动机之间需采用联轴器联接。因工作载荷不大，且有轻微冲击，因此联轴器应具有缓冲减振能力，故选用弹性套柱销联轴器。 减速器中高速轴转距：38.15Nm， 根据：电动机轴直径d=38mm，选择联轴器：TL6型号 GB4323—2002 由指导书表4.7-1：[T]= 250Nm，[n]=3300 r/min 由表查得：KA= 1.5 Tca=KA T= 1.4×38.15=53.41Nm <[T]=250 Nm n = 1440r/min <[n] 23 辽 宁 工 业 大 学 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 十一、减速器的润滑方式及密封方式的选择，润滑油牌号的选择及装油量的 计算 1）齿轮润滑油的选择 润滑油牌号 齿轮的接触应力为314.29MPa，故选用抗氧锈工业齿轮油润滑。 润滑油的牌号按齿轮的圆周速度vm选择 参照5-12选择： vm?5m/s 选用320mm2/s 根据4.8-1：代号320 2）齿轮箱的油量计算 油面由箱座高度H确定斜齿轮应浸入油中一个齿高，但不应小于10mm。这样确定出的油面为最低油面。考虑使用中油不断蒸发耗失，还应给出一个允许的最高油面，中小型减速器的最高油面比最低油面高出5~6mm即可。因此，确定箱座高度H的原则为，既要保证大齿轮齿顶圆到箱座底面的距离不小于 30~50mm，以避免齿轮回转时将池底部的沉积物搅起，又要保证箱座底部有 足够的容积存放传动所需的润滑油。通常单级减速器每传递1kw的功率，需油量： V0?0.35~0.7dm3 箱座高度H≥ da2+(30～50)+?+(3～5)㎜=197.653/2+30+10+5=143.8mm 2圆整H=145mm 高速轴轴心距下箱内壁：170-10=135mm 油深：h=46mm 减速器装油量V?l?b?h?491?142?46?3.2dm3 低速轴大齿轮浸油深度：18.4mm 没超过大齿轮顶圆的1/3故油深合理 油量 Vo=(0.35～0.7)×2×p=3dm3 v=3.2 dm3 v0=3 dm3 24