輸入花鍵軸和花鍵設計校核

1、第四部分軸的設計與校核4.1輸入花鍵軸設計與校核4.1.1材料、性能參數(shù)選擇以及輸入花鍵軸的設計計算(1)已經確定的運動學和動力學參數(shù)假設轉速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 (調質)，根據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-可編輯修改-1 60MPa(3)根據機械設計手冊式12.3-1計算軸的最小直徑:d min5T3 根據表12.3-2取35MPa代入數(shù)據

2、得:d min3 5 31807.69mm35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。根據選用的軸承為 GB/T276 94深溝球軸承16003，根據軸承標準件查的其軸徑是17mm，長度是7mm ；借鑒雙踏板設計，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。根據所選用的花鍵為N d D B 6 16 20 4，其軸徑為 20mm ,，右端為GB/T276 94深溝球軸承 16005，所以它的軸徑為25mm 長度為8mm ，定位是靠右端大軸

3、花鍵N d D B 6 24 28 8的長度為 7mm，有段突出部分軸徑 12mm，長度也是至此，已初12mm，最后軸的設計總長為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。軸段12345直徑(mm)1228252017長度(mm)127864.574.1.2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maxTTtd min163180 16123 3.149.38MPa35MPa滿足條件，所以設計合理。(2 )進一步校核軸的的強度，其中軸向力不考慮，徑向力求解Ft22Td22 318056113.57NFr2 Ft2 tanc

4、os i 113.57 0.364 0.786 32.49N32.49N，這里兩個錐齒輪的設計是一模一樣的，具有變向的作用，所以倆錐齒輪的力都是 由于該徑向力所產生的彎矩很小，故此處不用考慮，僅需校核扭轉強即可。此處需要校核 兩花鍵部分。右邊花鍵：di432 D31803.14 1644 6 4 36232 206.16MPa1左邊花鍵:Mdl4 B N D d D d32 D31803.14 2444 6 4 52232 281.99MPa1同樣滿足強度。(3 )最后校核軸的扭轉剛度，根據公式：5.3710 也()/mLG i 1 Ipi式中：T軸所受的扭矩，N mm;G軸的材料的剪切彈性模

5、量，MPa對于45鋼，G 8.1 104;Ip軸截面的極慣性矩,mm4,對于圓軸，Ipd432L階梯軸受扭矩作用的長度，mm ；Ti、|i、|pi分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長度和極慣性矩; z階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。軸的扭轉剛度條件為：對于一般傳動軸，可取0.5 1( )/m()/m經計算軸的扭轉剛度滿足要求。4.1.4花鍵的校核左邊花鍵是和內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，其中主要配合是：f7a114竺d10計算它的名義切向力為:2Tdm2 318020 16 /2353.3N可以求出它的單位載荷,Ft名z l353.3

6、6 341.73N / mm(1)齒面壓應力:WHhw1 730.865MPa2計算齒面許用壓應力：640H Su K1 K2 K3 K41.4 1.75 1.5119.5MPa1 1.5計算結果H H，滿足要求。(2)齒根彎曲應力的計算公式:翌 6 2 J73 1.30MPaSFw42按照設計手冊,計算齒根許用彎曲應力為:640SFK1K2K3K42.0 1.75 1.51 1.581.26MPa計算結果FF，設計安全。(3)齒根剪切應力的校核:dk16 0.5 16D16T16 3180 3.14 17.634 2017.6mmdk381640.63MPa2.97MPa(4)(5)因為 m F，所以滿足條件。扭轉與彎曲強度校核:許用應力:計算結果v靜連接靜應力校核:Fa23 m2 03 2.9725.14MPa640SFK1K2K3K4因此安全。81.26MPa2 1.75 1.5 1 1.52T2 31801.15MPaZhldm 0.75 6 2 34 18計算得知f i 640MPa 所以設計滿足要求。 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