径 3、初选轴承 c?112 则 dminp13?c?19.79mm 因轴与联轴器之n1 间有键槽，轴颈应增大3%～5%。所以轴最细端处直径 dmin????????????mm 考虑到轴的强度和联轴器的选择，且要承受轴向力，初选单列圆锥滚子轴承30206。 d?30mm ， B?16mm ， a?13.8mm ，T?17.25mm ， da?36mm 4、结构设（1）各轴直径的确定 计
轴段①上安装联轴器，选择弹性柱销联轴器。取载荷系数KA?1.5，计算转矩为 Tc?KAT1?7.905?104N?mm 查表得，选HL1[5]型联轴器。公称转矩160N?m，许用转速7100r/min，轴孔长度L?52mm[6]。 取联轴器轴孔d?22mm，则d1?22mm。选择30206轴承，则d2 ?d4?d?30mm。- 11 -
d1?22mm d2?d4?30
轴承采用轴肩定位，取d3 ?da?36mm。mm d5应小于d4，可取d5?28mm。 （2）各轴长度的确定 联轴器和锥齿轮选用套筒定位，B?16mm， 则 d3?36mm d5?28mm L2?L4?14mm。取小锥齿轮大端侧L2?L4?14 mm 径向端面与轮毂右端面的距离按齿轮结构要求为55mm，取齿轮左端面到箱体内壁距离?1=10mm，套杯厚度为 c=8mm[7]，轴与齿轮配合段比齿轮毂孔短1mm, 则 L5?55+?1+c?T?L4?1?75.25mm。 地脚螺钉直径 df?0.015(d1?d2)?1?4.75mm 取M5，则轴承端盖螺钉直径d3L5?75.25mm ?0.5df?2.5mm 取M3， 所以可取轴承端盖螺钉直径为t=3.6mm，联轴器毂孔到轴承端盖距离K取15mm, l4取20mm, 轴段①端面与联轴器左端面距离为1.85mm。 有 L1?L+l4+K?t?T?L2?1.85?92mm 其中L1?92mm 轴段③长度与该轴的悬臂长度有关 l3?M+?1+c?a?60.7mm M为 锥齿轮齿宽中点与大端处径向端面的距离 - 12 -
取28.9mm l2?2l3?121.4mm 则 L3?l2+2a?2T?114.5mm （3）轴上零件的周向固定 联轴器和齿轮使用普通平键连接 L3?114.5 mm （4）轴上倒角与圆角 轴肩处取圆角半径为1mm，轴两端倒角均为1mm,45°。 5、轴的受（1）画轴的受力简图 力分析
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轴的受力简图如图a)所示 （2）计算支撑反力 在水平面上 R1Hdm1Fr1l3?Fa1 2??28.87Nl2R1H?28.87N R2H?96.57N R2H?Fr1?R1H?96.57N 在垂直面上 Ft1l3R1V??98N R2V?Ft1?R1V?294N l2轴承1的总支撑反力为 R1V?98N R2V?294N R1?R12H?R12V?102.16N 轴承2的总支撑反力为 R1?102.16N R2?R22H?R22V?309.45N （3）画弯矩图 弯矩图如图b) 、c)、d)所示 在水平面上a—a剖面为 R2?309.45N MaH??R1Hl2??3504.8N?mm b—b剖面为 MaH??3504.8 N?mm MbHdm1?Fa1?604.7N?mm 2 MbH?604.7 N?mm 在垂直面上为 MaV?R1Vl2?11897.2N?mm MbV?0 合成弯矩 a—a剖面为 MaV?11897.2 N?mm MbV?0 6、判断危 险截面 22Ma?MaH?MaV?12402.7N?mm Ma?12402.7 b—b剖面为 22Mb?MbH?MbV?604.7N?mm N?mm （4）画转矩图 如图e)所示 Mb?604.7 N?mm T1?5.27?104N?mm T1?5.27?104 N?mm 因a—a剖面弯矩大，同时作用有转矩， a—a剖面为a—a剖面为危险截面。 危险截面 3查表得 W?0.1d ， WT?0.2d3 7、轴的弯
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扭合成强 其弯曲应力为 度校核
① ② a b b Ma?b??4.6MPa W 扭剪应力为 T1???4.6MPa WT 对于单项转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数??0.6，则当量应力为 2?e??b?4(???2?12.58MPa 查得轴的许用弯曲应力[??1b]?60MPa， 轴的强度满足要求 ?e?[??1b]，强度满足要求。 ③ ④ ⑤
L1LL5L2L3 L4a L5l1 l2 l3 高速轴
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