1、第四部分 軸的設(shè)計與校核4.1輸入花鍵軸設(shè)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(shè)計計算 (1)已經(jīng)確定的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)假設(shè)轉(zhuǎn)速；軸所傳遞的扭矩 (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(diào)質(zhì)），根據(jù)材料主要性能表查得：抗拉強度極限，屈服強度極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，屈服許用彎曲應(yīng)力為 (3)根據(jù)機械設(shè)計手冊式12.3-1計算軸的最小直徑： 根據(jù)表12.3-2取 代入數(shù)據(jù)得： (4)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(jù)選用的軸承為深溝球軸承，根據(jù)軸承標準件查的其軸徑是17mm，長度是7mm；借鑒雙踏板設(shè)計，此處

2、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(jù)所選用的花鍵為，其軸徑為20mm，右端為深溝球軸承，所以它的軸徑為25mm長度為8mm，定位是靠右端大軸花鍵的長度為7mm，有段突出部分軸徑12mm，長度也是12mm，最后軸的設(shè)計總長為98.5mm。其中齒輪定位采用彈性擋圈定位。 至此，已初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

3、 （1）最小軸徑校核公式滿足條件，所以設(shè)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 這里兩個錐齒輪的設(shè)計是一模一樣的，具有變向的作用，所以倆錐齒輪的力都是32.49N，由于該徑向力所產(chǎn)生的彎矩很小，故此處不用考慮，僅需校核扭轉(zhuǎn)強即可。此處需要校核兩花鍵部分。 右邊花鍵: 左邊花鍵： 同樣滿足強度。（3） 最后校核軸的扭轉(zhuǎn)剛度，根據(jù)公式：式中：T軸所受的扭矩，；       G軸的材料的剪切彈性模量，,對于45鋼，；       Ip軸截面的極慣性矩，,對于圓軸， 

4、;     L階梯軸受扭矩作用的長度，；       Ti、li、Ipi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(zhuǎn)剛度條件為：對于一般傳動軸，可取 經(jīng)計算軸的扭轉(zhuǎn)剛度滿足要求。4.1.4花鍵的校核左邊花鍵是和內(nèi)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： 計算它的名義切向力為： 可以求出它的單位載荷，（1）齒面壓應(yīng)力：計算齒面許用壓應(yīng)力:計算結(jié)果,滿足要求。（2）齒根彎曲應(yīng)力的計算公式：按照設(shè)計手冊，計算齒根許用彎曲應(yīng)力為：計算結(jié)果,設(shè)計安全。（3） 齒根剪切應(yīng)力的校核： 因為 ，所以滿足條件。（4） 扭轉(zhuǎn)與彎曲強度校核： 許用應(yīng)力： 計算結(jié)果，因此安全。（5