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1、-可编辑修改-第四部分轴的设计与校核4.1 输入花键轴设计与校核4.1.1 材料、性能参数选择以及输入花键轴的设计计算已经确定的运动学和动力学参数假设转速n 900r/min ；轴所传递的扭矩T 3.18 103N mm(2)轴的材料选择：因为花键轴齿轮左端同样是和花键齿轮啮合，所以由表选用45(调质)，根据材料主要性能表查得：抗拉强度极限b 640MPa,屈服强度极限 s 355MPa,弯曲疲劳极限1 275MPa ,剪切疲劳极限1 155MPa ,屈服许用弯曲应力为1 60MPa(3)根据机械设计手册式 12.3-1计算轴的最小直径：5Td min 3 一根据表12.3-2取 35MPa代
2、入数据得：d min3 53180357.69mm(4)因为轴上有花键，所以采用增大轴径的方法来增加轴的强度。根据选用的轴承为 GB/T276 94深沟球轴承16003,根据轴承标准件查的其轴径是17mm，长度是7mm ；借鉴双踏板设计，此处的定位右边是利用矩形花键的外轴径定位，左端是定位是箱体孔，采用过盈配合夹紧。矩形花键长度是57.5mm ,为了便于加工与左端轴承的配合，直接将左端轴承处一起加工，总长为 64.5mm。根据所选用的花键为N d D B 6 16 20 4,其轴径为 20mm 一 右端为GB/T276 94深沟球轴承 16005 ,所以它的轴径为25mm 长度为8mm ,定位
3、是靠右端大轴花键 N d D B 6 24 28 8的长度为 7mm ,有段突出部分轴径 12mm ,长度也是轴段12345直径(mm)1228252017长度(mm)127864.5712mm ,最后轴的设计总长为98.5mm 。其中齿轮定位采用弹性挡圈定位。步确定了轴的各段直径和长度。至此，已初圜鹏1123411 11 卜二?一曲咋311 j4.1.2 输入花键轴二维图标注和三维图如下:4.1.3 输入花键轴的校核(1)最小轴径校核公式maxWTTtd min163180 169.38MPa123 3.1435MPa满足条件，所以设计合理。(2)进一步校核轴的的强度，其中轴向力不考虑，径向
4、力求解Ft22Td22 318056113.57N32.49N ,Fr2 Ft2 tan cos 1 113.57 0.364 0.786 32.49N这里两个锥齿轮的设计是一模一样的，具有变向的作用，所以俩锥齿轮的力都是 由于该径向力所产生的弯矩很小，故此处不用考虑，仅需校核扭转强即可。此处需要校核 两花键部分。右边花键：M MWdi4 B N D d D d32D 3180 3.14 164 4 6 4 36232 206.16MPa1左边花键:M MWdB N D d D d32D 3180 3.14 244 4 6 4 52232 281.99MPa1同样满足强度。(3)最后校核轴的扭
5、转刚度，根据公式：5.37 104 z T( ) /mLG i 1 Ipi式中：T一轴所受的扭矩，N mm;G一轴的材料的剪切弹性模量，MPa,对于45钢，G 8.1 104;d4Ip一轴截面的极惯性矩，mm4,对于圆轴，Ip 32L一阶梯轴受扭矩作用的长度，mm ;Ti、li、Ipi一分别代表阶梯轴第i段上所受的扭矩、长度和极惯性矩;z一阶梯轴受扭矩作用的轴段数。轴的扭转刚度条件为：对于一般传动轴，可取0.5 1( )/m()/m经计算轴的扭转刚度满足要求。4.1.4花键的校核左边花键是和内外花键齿轮套相配合，并且可以自由滑动，一直在工作的工作长度是34mm ,而且花键采用的是中系列，其中主
6、要配合是:H 7 M H10 ，H11B 6 16204 f7 a11d10计算它的名义切向力为:Ft名红dm2 3180353.3N20 16 /2Ft名W z l可以求出它的单位载荷,353.31.73N / mm6 34(1)齿面压应力:WHhw1 73 _1.73 0.865MPa2计算齿面许用压应力：640H Su Ki K2 K3 K41.4 1.75 1.5119.5MPa1 1.5计算结果H H，满足要求。(2)齿根弯曲应力的计算公式:6hW 6 2 1.73SFw2421.30MPa按照设计手册,计算齿根许用弯曲应力为:640SFK1K2K3K42.0 1.75 1.51 1
7、.581.26MPa计算结果FF ,设计安全。(3)齿根剪切应力的校核:dk16 0.5 164 2017.6mm16Tdk381.2616 3180 3.14 17.632.97MPa40.63MPa(4)因为 m F,所以满足条件。扭转与弯曲强度校核:Fa23 m23 2.9725.14MPa许用应力:SfK1K2K3K4640 81.26MPa2 1.75 1.5 1 1.5计算结果v因此安全。(5)静连接静应力校核:1.15MPa2T2 3180Zhldm 0.75 6 2 34 18计算得知f i 640MPa 所以设计满足要求。又因为右边花键是用花键套连接，其连接方式是：N d D B 6 24Hz 28H10 8H11 采用同样的方法校核，也是满足强 f 7a11d10度要求的。THANKS !致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考