機(jī)械設(shè)計(jì)課件第15

1、揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 第第15章軸章軸15-1概概 述述15-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-3軸的計(jì)算軸的計(jì)算15-4軸的設(shè)計(jì)實(shí)例軸的設(shè)計(jì)實(shí)例揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制帶式運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)輸機(jī)減速器減速器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸15-115-1概概 述述 功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳遞扭矩又承受彎矩。傳遞扭矩又承受彎矩。按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：按軸的形狀分有按軸的形狀分有 一、軸的用途及分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授

2、潘存云教授研制功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳遞扭矩又承受彎矩。傳遞扭矩又承受彎矩。按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：按軸的形狀分有按軸的形狀分有傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸只傳遞扭矩只傳遞扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)后橋后橋傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸一、軸的用途及分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)15-115-1概概 述述 揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制前輪輪轂前輪輪轂潘存云教授研制功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳

3、遞扭矩又承受彎矩傳遞扭矩又承受彎矩 按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：按軸的形狀分有按軸的形狀分有傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸只傳遞扭矩只傳遞扭矩心軸心軸只承受彎矩只承受彎矩固定心軸固定心軸火車(chē)輪軸火車(chē)輪軸車(chē)廂重力車(chē)廂重力 前叉前叉支撐反力支撐反力轉(zhuǎn)動(dòng)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸一、軸的用途及分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)15-1 15-1 概概 述述 自行車(chē)自行車(chē)前輪軸前輪軸揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳遞扭矩又承受彎矩傳遞扭矩又承受彎矩 按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：傳動(dòng)

4、軸傳動(dòng)軸只傳遞扭矩只傳遞扭矩心軸心軸只承受彎矩只承受彎矩直軸直軸一、軸的用途及分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)15-115-1概概 述述 光軸光軸 階梯軸階梯軸 按軸的形狀分有按軸的形狀分有一般情況下，直軸做成實(shí)心軸，需要減重時(shí)做成空心軸潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳遞扭矩又承受彎矩傳遞扭矩又承受彎矩 按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：按軸的形狀分有按軸的形狀分有傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸只傳遞扭矩只傳遞扭矩心軸心軸只承受彎矩只承受彎矩直軸直軸一、軸的用途及

5、分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)15-115-1概概 述述 光軸光軸 階梯軸階梯軸 曲軸曲軸潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 本章只研究直軸功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、功用：用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、帶輪、 鏈輪、凸輪等。鏈輪、凸輪等。類(lèi)類(lèi)型型轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸傳遞扭矩又承受彎矩傳遞扭矩又承受彎矩 按承受載荷分有按承受載荷分有 分類(lèi)：分類(lèi)：按軸的形狀分有按軸的形狀分有傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸只傳遞扭矩只傳遞扭矩心軸心軸只承受彎矩只承受彎矩直軸直軸一、軸的用途及分類(lèi)一、軸的用途及分類(lèi)15-115-1概概 述述 光軸光軸 階梯軸階梯軸 曲軸曲軸撓性鋼絲軸撓性鋼絲軸潘存云教授研制揚(yáng)

6、州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)任務(wù)：選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作能力計(jì)算。設(shè)計(jì)任務(wù)：選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作能力計(jì)算。二、軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容二、軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。 工作能力計(jì)算：工作能力計(jì)算： 軸的承載能力驗(yàn)算指的軸的承載能力驗(yàn)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的驗(yàn)算。定性等方面的驗(yàn)算。 軸的設(shè)計(jì)過(guò)程：軸的設(shè)計(jì)過(guò)程：N 選擇材料選擇材料 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的承載能力驗(yàn)算軸的承載

7、能力驗(yàn)算驗(yàn)算合格驗(yàn)算合格?結(jié)結(jié) 束束Y揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 種種類(lèi)類(lèi)碳素鋼：碳素鋼：3535、4545、5050、Q235Q235軸的毛坯軸的毛坯: :一般用圓鋼或鍛件，有時(shí)也用鑄鋼或球墨鑄鐵。一般用圓鋼或鍛件，有時(shí)也用鑄鋼或球墨鑄鐵。三、三、 軸的材料軸的材料 合金鋼合金鋼: 20Cr: 20Cr、20CrMnTi20CrMnTi、40CrNi40CrNi、38CrMoAlA38CrMoAlA等等用途：碳素結(jié)構(gòu)鋼因具有較好的綜合力學(xué)性能，應(yīng)用較用途：碳素結(jié)構(gòu)鋼因具有較好的綜合力學(xué)性能，應(yīng)用較多，尤其是多，尤其是4545鋼應(yīng)用最廣。合金鋼具有較高的力學(xué)性能，鋼應(yīng)用最廣。合金鋼具有較

8、高的力學(xué)性能，但價(jià)格較貴，多用于有特殊要求的軸。但價(jià)格較貴，多用于有特殊要求的軸。如用球墨鑄鐵制造曲軸和凸輪軸，具有成本低廉、吸振性較好、對(duì)應(yīng)力集中的敏感較低、強(qiáng)度較好等優(yōu)點(diǎn)。為了改善力學(xué)性能正火或調(diào)質(zhì)處理。正火或調(diào)質(zhì)處理。表表15-115-1軸的常用材料及其主要力學(xué)性能軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 材料及熱處理材料及熱處理毛坯直徑毛坯直徑/mm/mm硬度硬度/HBS/HBS強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限b b 屈服極限屈服極限s s MPaMPa彎曲疲勞極限彎曲疲勞極限-1-1應(yīng)用說(shuō)明應(yīng)用說(shuō)明Q235Q235440440240240200200用于不重要或載荷不大的軸35 35 正火正火520520270

9、270250250有較好的塑性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，可用于一般曲軸、轉(zhuǎn)軸。100100149149187187 揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 表表15-215-2軸的常用材料及其主要力學(xué)性能軸的常用材料及其主要力學(xué)性能材料牌號(hào)材料牌號(hào) 熱處理熱處理 毛坯直徑毛坯直徑 硬度硬度 /mm /HBS /mm /HBS抗拉強(qiáng)抗拉強(qiáng)度極限度極限bb屈服強(qiáng)屈服強(qiáng)度極限度極限ss彎曲疲彎曲疲勞極限勞極限-1-1剪切疲剪切疲勞極限勞極限-1-1許用彎許用彎曲應(yīng)力曲應(yīng)力-1-1備備 注注應(yīng)用最為廣泛應(yīng)用最為廣泛用于不太重要及受用于不太重要及受載荷不大的軸載荷不大的軸用于載荷較大，而無(wú)用于載荷較大，而無(wú)大的沖擊的重要

10、軸大的沖擊的重要軸用于很重要的軸用于很重要的軸用于重要軸，性能用于重要軸，性能近于近于40CrNi40CrNi用于要求高耐磨性，用于要求高耐磨性，高強(qiáng)度且熱處理變高強(qiáng)度且熱處理變形很小的軸形很小的軸用于要求強(qiáng)度及韌用于要求強(qiáng)度及韌性均較高的軸性均較高的軸用于腐蝕條件下的軸用于腐蝕條件下的軸用于高、低溫及腐用于高、低溫及腐蝕條件下的軸蝕條件下的軸用于制造復(fù)雜外形用于制造復(fù)雜外形的軸的軸 100 400420 225 100250 375390 215 170 105 40 100 170217 590 295 255 140 100300 162217 570 285 245 135 10030

11、0 685 490 335 185 241286 100300 240270 785 570 370 210 100300 217269 685 540 345 195 100160 241277 785 590 375 220 60100 277302 835 685 410 270 200 217255 640 355 275 155 100 735 540 355 200 100 270300 900 735 430 260 100 229286 735 590 365 210 60 293321 930 785 440 280 淬火淬火 60 5662 640 390 305 160

12、5560707570756075 100 241 835 635 395 230 100 530 190 115 100200 490 180 110 190270 600 370 215 185 245335 800 480 290 250 45195 192滲碳滲碳 滲碳滲碳回火回火 HRC調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)正火正火熱軋或鍛熱軋或鍛后空冷后空冷Q235A4540Cr40CrNi38SiMnMo38CrMoAlAMPa20Cr3Cr13 1Cr18NiTi QT600-3 QT800-2調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)淬火淬火揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)任務(wù)：使軸的各部分具有合理的形

13、狀和尺寸。設(shè)計(jì)任務(wù)：使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。15-2 15-2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 1.軸應(yīng)便于制造，軸上零件要易于裝拆；軸應(yīng)便于制造，軸上零件要易于裝拆；(制造安裝制造安裝) 2.軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置；(定位定位) 3.各零件要牢固而可靠地相對(duì)固定；各零件要牢固而可靠地相對(duì)固定；(固定固定) 4.改善應(yīng)力狀況，減小應(yīng)力集中。改善應(yīng)力狀況，減小應(yīng)力集中。軸端擋圈軸端擋圈 帶輪帶輪軸承蓋軸承蓋套筒套筒齒輪齒輪滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承潘存云教授研制典型典型軸系軸系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制一、擬定軸

14、上零件的裝配方案一、擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案：確定軸上零件的裝配方向、順序、和相互裝配方案：確定軸上零件的裝配方向、順序、和相互 關(guān)系。關(guān)系。潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制軸上零件的裝配方案不同，則軸的結(jié)構(gòu)形狀也不軸上零件的裝配方案不同，則軸的結(jié)構(gòu)形狀也不相同。設(shè)計(jì)時(shí)可擬定幾種裝配方案，進(jìn)行分析與選擇。相同。設(shè)計(jì)時(shí)可擬定幾種裝配方案，進(jìn)行分析與選擇。 圖示減速器輸出軸就有兩種裝配方案。圖示減速器輸出軸就有兩種裝配方案。sa B c L a圓錐圓柱齒輪圓錐圓柱齒輪二級(jí)減速器二級(jí)減速器揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 方案二方案二 方案二需要一

15、個(gè)用于軸向定位的長(zhǎng)套筒，多了一方案二需要一個(gè)用于軸向定位的長(zhǎng)套筒，多了一個(gè)零件，加工工藝復(fù)雜，且質(zhì)量較大，故不如方案一個(gè)零件，加工工藝復(fù)雜，且質(zhì)量較大，故不如方案一合理合理 。方案一方案一揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制二、軸上零件的定位二、軸上零件的定位 4、5間的軸肩使齒輪在軸上定位，1、2間的軸肩使帶輪定位，6、7間的軸肩使右端滾動(dòng)軸承定位。軸肩軸肩階梯軸上截面變化之處。起軸向定位階梯軸上截面變化之處。起軸向定位作用。作用。 定位方法：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、軸承端蓋。定位方法：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、軸承端蓋。軸肩套筒套筒1212揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘

16、存云教授研制軸向固定由軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。軸向固定由軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。齒輪受軸向力時(shí)，向右是通過(guò)4、5間的軸肩，并由6、7間的軸肩頂在滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈上；向左則通過(guò)套筒頂在滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈上。帶輪的軸向固定是靠1、2間的軸肩和軸端當(dāng)圈。雙向固定雙向固定揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，可采用雙圓螺母加以固定。無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，可采用雙圓螺母加以固定。軸肩的尺寸要求軸肩的尺寸要求:r C1 或或 r 200 mm。 揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 4.4. 按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核 對(duì)于瞬時(shí)過(guò)載很大，或應(yīng)力循環(huán)的不對(duì)稱(chēng)

17、性較為嚴(yán)對(duì)于瞬時(shí)過(guò)載很大，或應(yīng)力循環(huán)的不對(duì)稱(chēng)性較為嚴(yán)重的軸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行靜強(qiáng)度條件校核。軸的靜強(qiáng)度條件為重的軸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行靜強(qiáng)度條件校核。軸的靜強(qiáng)度條件為 S2S2SSSSca+=SSSSSSSS=1.21.4高塑性材料的鋼軸高塑性材料的鋼軸(S /B 0.6)； SS=1.41.8中等塑性材料的鋼軸中等塑性材料的鋼軸(S /B =0.60.8)； SS=1.82.0低塑性材料的鋼軸；低塑性材料的鋼軸； SS=2.02.3鑄造軸鑄造軸; SS按屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)的安全系數(shù)；按屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)的安全系數(shù)； SSca危險(xiǎn)截面靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)的安全系數(shù)；危險(xiǎn)截面靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)的安全系數(shù)； 其中其中 SS 同時(shí)考慮彎矩和軸向力

18、時(shí)的安全系數(shù)。同時(shí)考慮彎矩和軸向力時(shí)的安全系數(shù)。 揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 SS 只考慮扭矩時(shí)的安全系數(shù)只考慮扭矩時(shí)的安全系數(shù)maxSS/WTSMmax 軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大彎矩；軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大彎矩； Tmax 軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大扭矩軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大扭矩, Nmm； Famx 軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大軸向力軸的危險(xiǎn)截面上所受的最大軸向力, N； A 軸的危險(xiǎn)截面的面積，軸的危險(xiǎn)截面的面積， mm2； W 軸的危險(xiǎn)截面的抗彎截面系數(shù)，軸的危險(xiǎn)截面的抗彎截面系數(shù)， mm3； W軸的危險(xiǎn)截面的抗扭截面系數(shù)，軸的危險(xiǎn)截面的抗扭截面系數(shù)， mm3。 s 材料的抗彎屈服

19、極限；材料的抗彎屈服極限； s 材料的抗扭屈服極限；材料的抗扭屈服極限； AFWMSmaxmaxSS揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 l潘存云教授研制FF F 12彎矩彎矩 彎曲變形彎曲變形扭矩扭矩 扭轉(zhuǎn)變形扭轉(zhuǎn)變形若剛度不夠?qū)е螺S的變形過(guò)大，就會(huì)影響其正常工作。變形量的描述：變形量的描述：撓度撓度 y、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角 、扭角、扭角 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 y y 1. 彎曲變形計(jì)算彎曲變形計(jì)算方法有方法有(1)按微分方程求解按微分方程求解(2)變形能法變形能法適用于等直徑軸。適用于等直徑軸。適用于階梯軸。適用于階梯軸。復(fù)習(xí)材料力學(xué)相關(guān)內(nèi)容。y三、三、 軸的剛度校核計(jì)算軸的剛度校核計(jì)算 潘存云教授研制T

20、Tl揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表表15-8軸的許用變形量軸的許用變形量變形種類(lèi)變形種類(lèi)許用值許用值適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合變形種類(lèi)變形種類(lèi)許用值許用值適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合(0.00030.0005)l一般用途的軸一般用途的軸0.0002l0.0002l剛度要求較高剛度要求較高感應(yīng)電機(jī)軸感應(yīng)電機(jī)軸(0.010.05)mn(0.010.05)mn安裝齒輪的軸安裝齒輪的軸0.010.01 (0.020.05) m(0.020.05) m安裝蝸輪的軸安裝蝸輪的軸滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承0.050.05向心球軸承向心球軸承調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承0.0010

21、.002齒輪處軸截面齒輪處軸截面0.51一般傳動(dòng)一般傳動(dòng)0.20.5較精密傳動(dòng)較精密傳動(dòng)重要傳動(dòng)重要傳動(dòng)撓度撓度/mm轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角/rad每米長(zhǎng)每米長(zhǎng)的扭角的扭角( )/ml 支撐間的跨矩支撐間的跨矩 0.25 0.25 0.00160.0016 電機(jī)定子與轉(zhuǎn)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子間的間隙子間的間隙 mn齒輪的模數(shù)齒輪的模數(shù) m 蝸輪的模數(shù)蝸輪的模數(shù) 0.0010.0010.050.050.00250.0025揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 2. 扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算rad324pdGTlGITlrad11piiiniIlTG等直徑軸的扭轉(zhuǎn)角等直徑軸的扭轉(zhuǎn)角 階梯軸的扭轉(zhuǎn)角階梯軸的扭轉(zhuǎn)角 其中其中T

22、轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩； Ip軸截面的極慣性矩軸截面的極慣性矩 l 軸受轉(zhuǎn)矩作用的長(zhǎng)度；軸受轉(zhuǎn)矩作用的長(zhǎng)度；d 軸徑；軸徑；G材料的切變模量；材料的切變模量；揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 N212319321462860對(duì)2點(diǎn)取矩1932146286021936410舉例：計(jì)算某減速器輸出軸危舉例：計(jì)算某減速器輸出軸危險(xiǎn)截面的直徑。已知作用在齒險(xiǎn)截面的直徑。已知作用在齒輪上的圓周力輪上的圓周力Ft=17400N, 徑向徑向力，力， Fr=6140N, 軸向力軸向力Fa=2860N,齒輪分度圓直徑齒輪分度圓直徑d2=146 mm,作用在軸右端帶作用在軸右端帶輪上外力輪上外力F=4500N（方向未（方向未

23、定）定）, L=193 mm, K=206 mmL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v解：解：1) 求垂直面的支反力和軸向力求垂直面的支反力和軸向力LdFLFF222ar1vN4287212364101vFvrvFFF12=FaaAFF d215-415-4軸的設(shè)計(jì)實(shí)例軸的設(shè)計(jì)實(shí)例12潘存云教授研制daa揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制N930348034500MavMavF1HF2HMaHF1FF2F2) 求水平面的支反力求水平面的支反力N480319320645001FLKFF87002/t2H1HFFF3) 求求F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力1F2FFF

24、F4) 繪制垂直面的彎矩圖繪制垂直面的彎矩圖2/193. 04287aVM 2/2VaVLFMmN4142/193. 02123aVM2/=1VaVLFMmN2055) 繪制水平面的彎矩圖繪制水平面的彎矩圖2/193. 08700 aVM 2/1HaHLFMmN840FtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aad揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 MaMavMavF1HF2HMaHF1FF2FM2F6) 求求F力產(chǎn)生的彎矩圖力產(chǎn)生的彎矩圖7) 繪制合成彎矩圖考慮繪制合成彎矩圖考慮F可能與可能與H、V內(nèi)合力共面內(nèi)合力共面228404144632aH2aVaFaMMMMm

25、N1400206. 04500aVMKFM2FmN927a a 截面截面F力產(chǎn)生的彎矩為：力產(chǎn)生的彎矩為：2/193. 04803aVM2/1FaFLFMmN463MaF228402054632aH2aVaFa)(MMMMmN1328 MaFtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aad揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制MaMavMavF1HF2HMaHF1FF2FM2F8) 求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩9)求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩MaF22ae)( TMMM2Ma2/146. 0174002T2/2tdFTmN1270T扭

26、切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，扭切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)取折合系數(shù): =0.6 22e)12706.0(1400TMmN1600mN9272F2 MMFtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aad揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 求考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將求考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值增大值增大4%，故得：，故得：mm67d10)計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 33601 .0101600=31be 1.0MdmN4.64選選45鋼，調(diào)質(zhì)，鋼，調(diào)質(zhì)，b =650 MPa, -1b =60 MPa 符合直徑系列。符合直徑系列。揚(yáng)州大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑的一般步驟：按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑的一般步驟：1. 將外載荷分解到水平面和垂直面。求垂直面支撐反將外載荷分解到水平面和垂直面。求垂直面支撐反力力FV和水平面支撐反力和水平面支撐反力FH ;2.