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1、-可編輯修改-第四部分軸的設(shè)計與校核4.1 輸入花鍵軸設(shè)計與校核4.1.1 材料、性能參數(shù)選擇以及輸入花鍵軸的設(shè)計計算已經(jīng)確定的運動學和動力學參數(shù)假設(shè)轉(zhuǎn)速n 900r/min ；軸所傳遞的扭矩T 3.18 103N mm(2)軸的材料選擇：因為花鍵軸齒輪左端同樣是和花鍵齒輪嚙合，所以由表選用45(調(diào)質(zhì))，根據(jù)材料主要性能表查得：抗拉強度極限b 640MPa,屈服強度極限 s 355MPa,彎曲疲勞極限1 275MPa ,剪切疲勞極限1 155MPa ,屈服許用彎曲應力為1 60MPa(3)根據(jù)機械設(shè)計手冊式 12.3-1計算軸的最小直徑：5Td min 3 一根據(jù)表12.3-2取 35MPa代
2、入數(shù)據(jù)得：d min3 53180357.69mm(4)因為軸上有花鍵，所以采用增大軸徑的方法來增加軸的強度。根據(jù)選用的軸承為 GB/T276 94深溝球軸承16003,根據(jù)軸承標準件查的其軸徑是17mm，長度是7mm ；借鑒雙踏板設(shè)計，此處的定位右邊是利用矩形花鍵的外軸徑定位，左端是定位是箱體孔，采用過盈配合夾緊。矩形花鍵長度是57.5mm ,為了便于加工與左端軸承的配合，直接將左端軸承處一起加工，總長為 64.5mm。根據(jù)所選用的花鍵為N d D B 6 16 20 4,其軸徑為 20mm 一 右端為GB/T276 94深溝球軸承 16005 ,所以它的軸徑為25mm 長度為8mm ,定位
3、是靠右端大軸花鍵 N d D B 6 24 28 8的長度為 7mm ,有段突出部分軸徑 12mm ,長度也是軸段12345直徑(mm)1228252017長度(mm)127864.5712mm ,最后軸的設(shè)計總長為98.5mm 。其中齒輪定位采用彈性擋圈定位。步確定了軸的各段直徑和長度。至此，已初圜鵬1123411 11 卜二?一曲咋311 j4.1.2 輸入花鍵軸二維圖標注和三維圖如下:4.1.3 輸入花鍵軸的校核(1)最小軸徑校核公式maxWTTtd min163180 169.38MPa123 3.1435MPa滿足條件，所以設(shè)計合理。(2)進一步校核軸的的強度，其中軸向力不考慮，徑向
4、力求解Ft22Td22 318056113.57N32.49N ,Fr2 Ft2 tan cos 1 113.57 0.364 0.786 32.49N這里兩個錐齒輪的設(shè)計是一模一樣的，具有變向的作用，所以倆錐齒輪的力都是 由于該徑向力所產(chǎn)生的彎矩很小，故此處不用考慮，僅需校核扭轉(zhuǎn)強即可。此處需要校核 兩花鍵部分。右邊花鍵：M MWdi4 B N D d D d32D 3180 3.14 164 4 6 4 36232 206.16MPa1左邊花鍵:M MWdB N D d D d32D 3180 3.14 244 4 6 4 52232 281.99MPa1同樣滿足強度。(3)最后校核軸的扭
5、轉(zhuǎn)剛度，根據(jù)公式：5.37 104 z T( ) /mLG i 1 Ipi式中：T一軸所受的扭矩，N mm;G一軸的材料的剪切彈性模量，MPa,對于45鋼，G 8.1 104;d4Ip一軸截面的極慣性矩，mm4,對于圓軸，Ip 32L一階梯軸受扭矩作用的長度，mm ;Ti、li、Ipi一分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長度和極慣性矩;z一階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為：對于一般傳動軸，可取0.5 1( )/m()/m經(jīng)計算軸的扭轉(zhuǎn)剛度滿足要求。4.1.4花鍵的校核左邊花鍵是和內(nèi)外花鍵齒輪套相配合，并且可以自由滑動，一直在工作的工作長度是34mm ,而且花鍵采用的是中系列，其中主
6、要配合是:H 7 M H10 ，H11B 6 16204 f7 a11d10計算它的名義切向力為:Ft名紅dm2 3180353.3N20 16 /2Ft名W z l可以求出它的單位載荷,353.31.73N / mm6 34(1)齒面壓應力:WHhw1 73 _1.73 0.865MPa2計算齒面許用壓應力：640H Su Ki K2 K3 K41.4 1.75 1.5119.5MPa1 1.5計算結(jié)果H H，滿足要求。(2)齒根彎曲應力的計算公式:6hW 6 2 1.73SFw2421.30MPa按照設(shè)計手冊,計算齒根許用彎曲應力為:640SFK1K2K3K42.0 1.75 1.51 1
7、.581.26MPa計算結(jié)果FF ,設(shè)計安全。(3)齒根剪切應力的校核:dk16 0.5 164 2017.6mm16Tdk381.2616 3180 3.14 17.632.97MPa40.63MPa(4)因為 m F,所以滿足條件。扭轉(zhuǎn)與彎曲強度校核:Fa23 m23 2.9725.14MPa許用應力:SfK1K2K3K4640 81.26MPa2 1.75 1.5 1 1.5計算結(jié)果v因此安全。(5)靜連接靜應力校核:1.15MPa2T2 3180Zhldm 0.75 6 2 34 18計算得知f i 640MPa 所以設(shè)計滿足要求。又因為右邊花鍵是用花鍵套連接，其連接方式是：N d D B 6 24Hz 28H10 8H11 采用同樣的方法校核，也是滿足強 f 7a11d10度要求的。THANKS !致力為企業(yè)和個人提供合同協(xié)議，策劃案計劃書，學習課件等等打造全網(wǎng)一站式需求歡迎您的下載，資料僅供參考
輸入花鍵軸和花鍵設(shè)計校核
