机 械 课 程 设 计
齿根高hf?1.2m?7.56mm
喉圆直径 da2?m(Z2?2)?264.6mm 齿根圆直径 df?m(Z2?2.4)?236.88mm齿顶圆直径 da
?da2?1.5m?252mm
中心距a=0.5m(q+Z2)=157.5mm
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五、轴的设计计算
5.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算
高速轴用45s#钢，调质处理。[τ]=3040MPa p=5.5kW C=118107 取C=110 d?C?3P=19.755mm n下图中L=240mm,K133mm,d=28mm。图中a点为齿轮沿轴长方向的中点。
蜗杆作用在轴上的力为： 圆周力： Ft=1713.24N 径向力： Fr=6390.25N 轴向力： Fa=3689.41N
（1）垂直面的支承反力（图b）
dLFr??Fa?a22?749.989N F1V?L.25?749.989?5640.261N F2V?Fr?F1V?6390（2）水平面的支承反力（图c）
F1H?F2H?Ft?856.62N 2（3）绘垂直面的弯矩图（图b）
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MaV?F2V?'MaVL?975.76N?m2
L?F1V??129.748N?m2（4）绘水平面的弯矩图（图c）
L MaH?F1H??148.195N?m
2（5）求合成弯矩Ma（图d）
22Ma?MaV?MaH?986.950N?m
M?M'a'2av
?M2aH?196.968N?m（6）求轴传递的转矩（图e） T?Ft?da?17.132N?m 2（7）求危险截面的当量弯矩
从图可知a截面最危险，其当量弯矩为：
2???T? 取??0.6, Me?Ma22???T??986.952??0.6?17.132??987.004N?m Me?Ma22（7）计算危险截面处轴的直径
轴的材料为45#钢，调质处理，查表得?B?650MPa，许用弯曲应力
???1b??60MPa，则
d?3Me?54.79mm
0.1???1b?考虑到键槽对轴的削弱，将d 值加大5%，故 d=1.05*54.79=57.53mm<63mm
经校核得知该轴的设计是合理的。
5.2 低速轴的设计计算
下图中L=138mm,K=281mm,d=46mm。图中a点为齿轮沿轴长方向的中点。 蜗轮作用在轴上的力为： 圆周力： Ft=3689.4N 径向力： Fr=6390.25N 轴向力： Fa=3689.41N
（1）垂直面的支承反力（图b）
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F1VLFa?d2?Fr?22??2906.50N ?L F2V?Fr?F1V?6390.25?2906.50?3483.75N （2）水平面的支承反力（图c）
F1H?F2H?Ft?1844.7N 2（3）绘垂直面的弯矩图（图b）
MaV?F2V?'MaVL0.294?3483.75??512.11N?m22
L?F1V???427.26N?m2（4）绘水平面的弯矩图（图c）
L0.294?271.17N?m MaH?F1H??1844.7?22 （5）求合成弯矩Ma（图d）
22Ma?MaV?MaH?579.47N?m'Ma?M'2av2?MaH?506.05N?m
（6）求轴传递的转矩（图e） T?Ft?da0.2646?3689.4??488.11N?m 22（7）求危险截面的当量弯矩
从图可知a截面最危险，其当量弯矩为：
2???T? 取??0.6, Me?Ma22???T??579.472??0.6?488.11??649.27N?m Me?Ma22（8）计算危险截面处轴的直径
轴的材料为45#钢，正火处理，查表得?B?650MPa，许用弯曲应力
???1b??60MPa，则
d?3Me?47.6mm
0.1???1b?考虑到键槽对轴的削弱，将d 值加大5%，故 d=1.05x47.6mm=50.04<70mm
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经校核得知该轴的设计是合理的。
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