插齿机毕业设计说明书 - 图文(5)

弯曲寿命系数Yn 由手册可得 Yn1=0.95 Yn2=0.97 尺寸系数Yx 由手册可得 Yx =1.0 许用弯曲应力【σf】 【σf1】=600*0.95*1/1.25

【σf1】=456MPa 【σf2】=450*0.97*1/1.25

【σf2】=349MPa 验算 σf1=2K*T1*Yfa1*Ysa1*Y?=180MPa 〈 【σf1】 σf2=σf1*Yfa2*Ysa2/(Yfa1*Ysa1)=175MPa 〈 【σf2】 传动无严重过载，故不作静强度校核

3.4轴的选用与校核

轴的材料主要采用碳素钢和合金钢，碳素钢比合金钢价廉，对应力集中

的敏感性小，所以应用较为广泛。常用的碳素钢有30~50钢，最常用的为45钢。为保证其力学性能，应进行调质或正火处理。此处轴的材料为45钢，进行调质处理。

在一般情况下，轴的工作能力约定于它的强度和刚度，对于机床主轴，后者尤为重要。高速转轴则还决定于它的震动稳定性。在设计轴时，除应按工作能力准则进行设计计算或校核计算外，在结构设计上还须满足其他一系列的要求，例如：1）多数轴上零件不允许在轴上作轴向移动，需要轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置；2）为传递转矩，轴上零件还应作周向固定；3)对轴与其他零件间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求；4）轴的加工、热处理装配、检验、维修等都应有良好的工艺性；5）对重型轴还须考虑毛坯制造、探伤、起重等问题。

轴的强度校核主要有三种方法：许用切应力计算、许用弯曲应力计算；安全系数校核计算。此处用安全系数计算法来校核轴：

a) 轴结构图

b) 垂直面受力图

d)水平面受力图

e)垂直面弯矩图

f) 水平面弯矩图

g)

h)

i）当量弯矩图N.mm

校核过程：

计算项目 计算内容 计算结果

判断危险截面 初步分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 四个 截面有较大的应力和应力集中，下

面校核截面Ⅰ进行安全系数校核。 对称循环疲劳极限 轴材料选用45钢调质，σb=650MPa， σs=360MPa，由手册可求得疲劳极限： σ-1b=0.44σb=0.44*650

σ-1b=286MPa τ-1=0.30σb=0.30*650

τ-1=312MPa 脉动循环疲劳极限 σob=1.7σ-1b=1.7*286

σob=486MPa τo=1.6 τ-1=1.6*1.95

τo=312MPa 等效系数 ψσ=（2*286-486）/486

ψσ=0.18 ψτ=（2*195-312）/312

ψτ= 0.25 （截面Ⅰ上的应力）

弯矩（截面Ⅰ） Mi=800*36 Mi=28800N.mm 弯曲应力幅 σa=σ=Mi/W=28800/0.1*40 3 σa=4.5MPa 弯曲平均应力 σm=0 σm=0 扭曲切应力 τ=T/Wt=480000/（0.2*40 3） τ=37.5MPa 扭转切应力幅 τa=τm=τ/2 τa=τm=18.75MPa 和平均切应力 （应力集中系数）

有效应力集中系数 因在此截面处，有轴直径变化， 过渡圆角半径r=2mm，由 D/d=50/40=1.25,r/d=2/40=0.05

和σb=650MPa，由手册可知Kσ =1.77，Kτ=1.31

如果一个截面上有多种产生应力 集中的结构，则分别求出有效应

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