机械设计课程设计西工大4C(7)

FH2?Ft2?FH1?Ft1?2740.8N MH?47.4FH2?129913.92N?mm 垂直面：（受力分析如图） MV1?MV2Fa1d1?34562.745N?mm 2Fa2d2??50065.75N?mm 2MV1?MV2?110.9Fr1+47.4Fr2FV1??1506.14N 151.8FV2?Fr1?FV1?Fr2?790.72N MV?47.4FV2?MV2?87545.88N?mm 22M?M?M总弯矩：mHV?156658.57N?mm 危险截面直径均为d=36mm，轴上键槽尺寸为b=10mm,t=5mm ?d3tb(d?t)2W=?=3913.08mm3 322d由于轴受扭转切应力为脉动循环载荷，所以取?=0.6。 轴采用40Cr材料，其许用弯曲应力??-1?=70MPa 30

Mm2?(?T2)2校核轴强度?ca==46.8MPa

截面IV左侧的弯矩：M?90443.4N?mm 截面IV上的扭矩：T?158085N?mm M ?12.21MPa 截面上的弯曲应力：?b? W T 截面上的扭转切应力：?T??10.67MPa Wr 轴的材料为40Cr，调质处理。查参考文献[2]表15-1可知： ?B?735MPa,??1?355MPa,??1?200MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数??及??按参考文献[2]附表 r1.6D42?0.044,??1.167，经插值计算可得到： 3-2查取，因? d36d36 ???2.08,???1.65 按参考文献[2]附图3-1查取轴材料的敏性系数q??0.82,q??0.84 故有效应力集中系数为： k?1?q(??1)?1.89 k??1?q?(???1)?1.55 ??? 按参考文献[2]查附图3-2可知：尺寸系数???0.75，扭转剪切尺寸系数 ???0.86 轴按磨削加工，按参考文献[2]查附图3-4得：表面质量系数??????0.91 轴未经表面强化处理，即?q?1 综合系数： k11.891 K?????1???1?2.62 ????0.750.91 k11.551 K?????1???1?1.9????0.860.91 按参考文献[2]，可知碳钢的特性系数： ???0.1?0.2，取???0.1 ???0.05-0.1，取???0.05 抗扭截面系数：WT?0.2d3?0.2?423?14817.6mm3

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于是，计算安全系数： ??1355??11.1K??a????m2.62?12.21?0.1?0??1200??19.22 S??K??a????m1.9?10.67?0.05?10.67S??Sca?S?S?S?2?S?22?9.61?S?1.52故可知其安全。 3）截面Ⅲ右侧 抗弯截面系数：W?0.1d3?0.1?363?4665.6mm3 抗扭截面系数：WT?0.2d3?0.2?363?9331.2mm3 截面Ⅲ右侧的弯矩：M?90443.4N?mm 截面Ⅲ上的扭矩：T?158085N?mm 截面上的弯曲应力：?b?M?19.39MPa W截面上的扭转切应力：?T?T?16.94MPa Wr 过盈配合处的k?k?k?，按参考文献[2]查附表3-8用插值法求出，并取?????0.8k???，于是得： k? ???3.09,???0.8?3.09?2.47 轴按磨削加工，按参考文献[2]查附图3-4，可知得到表面质量系数??????0.91 轴未经表面强化处理，即?q?1 综合系数： 截面左侧安全 33

1K????1?3.09??1?3.19????0.91 k?11K????1?2.47??1?2.57????0.91 碳钢的特性系数： ???0.1?0.2，取???0.1 ???0.05-0.1，取???0.05 于是，计算安全系数： k?1??1355??5.74K??a????m3.19?19.39?0.1?0??1200??9.01 S??16.9416.94K??a????m2.57??0.05?S??Sca?S?S?S?2?S?22?4.84?S?1.52故可知其安全。 5.3.3低速轴校核 对于角接触球轴承7210C从手册中可以查得a=19.4mm。 校核该轴：L1?104.4mm L2?108.1mm L3?51.1mm。 受力分析如图： Ft2?tan?n2T3=1.696?103N =4.443?103N,Fr2?Ft2cos?d2Fa2?Ft2tan?=1407.1N,?n=20?,?=17?34?23?

截面V右侧安全 34

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