哈工大机械设计课程设计-轴系部件设计说明书(2)

W=0.1d3?bt(d?t)2

2d

式中d——a—a截面轴的直径，d=60mm； b——键槽的宽度，b=18mm；

t——键槽的深度，t=7mm。

W=0.1d3?bt(d?t)2

2d =0.1×603?18×7×(60?7)2

2×60

=18650.55 mm3

同理，抗扭截面模量为

W T=0.2d3?bt(d?t)2

2d =0.2×603?18×7×(60?7)2

2×60

=40250.55 mm3

弯曲应力：

σb=M

W =85160.2

18650.55

=4.5661 MPa

σa=σb=4.5661 MPa

σm=0

扭剪应力：

τT=T

W T =319956.83

40250.55

=7.949 MPa

τa=τm=τT

2=7.949

2

=3.975 MPa

对于调质处理的45钢，由参考文献[1] 表10.1，查得σb=650 MPa，

σ?1=300 MPa，τ?1=155 MPa；材料的等效系数Ψσ=0.2，Ψt=0.1。

键槽引起的应力集中系数，由参考文献[1] 附表10.4，查得Kσ=1.825，Kτ=1.625。

绝对尺寸系数，由参考文献[1] 附表10.1，查得εσ=0.75，ετ=0.75。

轴磨削加工时的表面质量系数，由参考文献[1] 附表10.1和附表10.2，得β=0.92。由此，安全系数计算如下：

Sσ=

σ?1

Kσ

βεσσa+Ψσσm

=

300

1.825

0.92×0.75×4.5661+0.2×0

=24.8

Sτ=

τ?1

Kτ

βεττa+Ψστm

=

155

1.625

0.92×0.75×3.975+0.2×0

=16.56 S=

S S

Sσ2+Sτ2

=

24.8×16.56

24.82+16.562

=13.772

由参考文献[1] 附表10.5，查得许用安全系数S=1.3~1.5。

显然S>[S]，故a—a剖面安全。

2011年我做的哈尔滨工业大学课程设计里面的一部分,一共3部分,全部上传了。别嫌贵啊!!都是我一个一个字手打的,而且排版过,改一下就可以交!共享大家参考了!

对于一般用途的转轴，也可按弯扭合成强度进行校核计算。

对于单向转动的转轴，通常转矩按脉动循环处理，取折合系数α=0.6，当量应力为σe=b22=22=10.58 MPa 已知轴的材料为45钢，调质处理，查得σb=650 MPa，[σ?1]=60 MPa。

显然，σe<σ?1，故轴的a—a剖面左侧强度满足要求。

六校核键连接的强度

键连接的挤压应力计算公式

σP=

4T

式中d——键连接处轴径，mm；

T——传递的转矩，T=T4=319956.83 N·mm；

h——键的高度，mm；

l——键连接的计算长度，l=L?b=50?12=38 mm。

联轴器处键连接的挤压应力

σP1=4T

d?l

=

4×319956.83

40×8×（50?12）

=105.549 MPa

齿轮处键连接的挤压应力

σP2=4T

=

4×319956.83

60×11×(56?18）

=51.03 MPa

取键、轴及联轴器的材料为钢，由参考文献[1] 表10.2查得[σp]=120~150MPa。

显然，σP2<σP1<[σp]，故强度足够。

七校核轴承寿命

1.计算当量载荷系数

P=XF r+YF a

式中F r、F a——轴的径向载荷和轴向载荷；

X、Y ——动载荷径向系数和动载荷轴向系数。

由于轴向力F a=0，由参考文献[1] 表11.12查得X=1，Y=0。

则当量动载荷P r=XF r1=F R1=1174.624 N

2.校核轴承寿命

由于轴段几乎呈对称分布，受力均匀，故只需校核轴承Ⅰ。

轴承在100℃以下工作，由参考文献[1] 表11.19查得，f T=1；

载荷平稳，由参考文献[1] 表11.10查得，f P=1.5。

2011年我做的哈尔滨工业大学课程设计里面的一部分,一共3部分,全部上传了。别嫌贵啊!!都是我一个一个字手打的,而且排版过,改一下就可以交!共享大家参考了!

轴承Ⅰ寿命

L h=106f T C r

p r

3

=

106

×

1×434003

=4.15×106 h

已知减速器使用5年，两班工作制，则预期寿命为

L h′=8×2×365×5=29200 h

显然，L h?L h′，故轴承寿命很充裕。

八参考文献

[1] 王黎钦，陈铁鸣. 机械设计.5版. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.

[2] 王连明，宋宝玉. 机械设计课程设计.4版. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版，2010