z
R1Va)
R2H Fa1 Ft1
y
x
R1H R1V Fr1 MbH b)
MHMaHc)
MaV MV
Ma
d)
Mb M T
e)
中间轴的设计计算
设计内容 1、选择轴计算及说明 因传递功率不大，并对重量及结构尺寸无结 果 45钢 调制处理 的材料及特殊要求，选择45钢，调质处理。 热处理 2、初估轴 考虑轴端不承受转矩，只承受少量弯矩取
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c 径 较小值110，则 dmin p2?c?27.5mm n23dmin?27.5mm 3、初选轴 考虑齿轮上作用较大的轴向力和圆周力，故承 选用圆锥滚子轴承。选择轴承为30206 [8]d?30mm T?17.25mm B?16mm a?13.8mm 4、结构设（1） 各轴段直径的确定 计
轴段①⑤直径为d1轴?d5?30mm，d1?d5?30mm 段②④虽没有定位轴肩，但考虑到强度的要求，取d2?d4?36mm。轴段③为两h?(0.07?0.1)d2 d2?d4?36mm 个齿轮提供定位， 取h ?3mm，则d3?39mm d3?39mm （2）各轴段长度的确定 小齿轮宽度b?65mm，取L2?63mm。 锥齿轮轮毂宽度L2?39mm L4?55mm (1.2??.5)d2，取L4?55mm，齿轮端面和轮毂端面到箱体内壁取10mm，滚动轴承到内壁距离取- 17 -
5mm，则 L1?L5?B?10?5?2?33mm 考虑到箱体内侧壁关于高速轴轴线对称，取 L1?L5?33mm L3?27mm （3）轴上零件的周向定位 小齿轮和锥齿轮使用普通平键定位。 （4）轴上倒角与圆角 取轴肩处圆角半径为1mm,轴两端倒角均为 L3?27mm 1mm,45°。 5、轴的受（1）画轴的受力简图，如图a)所示。 力分析
（2）计算支撑反力 在水平面上 dm2Fr3(l2?l3)?Fr2l3?Fa22?1052.8N R1H?l1?l2?l3R2H?Fr3?R1H?Fr2?345.7N 在垂直面上 R1H?1052.8N R2H?345.7N Ft3(l2?l3)?Ft2l3R1V??2905.9N l1?l2?l3R1V?2905.9N R2V?1196.1N R2V?Ft3?Ft2?R1V?1196.1N 轴承1总支撑反力 R1?R12H?R12V?3090.7N - 18 -
R1?3090.7N 轴承2总支撑反力 R2?R22H?R22V?1245.1N （3）画弯矩图 如图b)、c)、d)所示 在水平面上 a—a截面 R2?1245.1N MaH??R1Hl1??53640.2N?mm b—b截面左侧 MaH??53640.2 N?mm MbH??Fr3l2?R1H(l1?l2)??28528.9N?mm b—b截面右侧 MbH???28528.9 N?mm dm2MbH?MbH??Fa2??23070.6N?mm 2 在垂直面上 MbH??23070.6 N?mm MaV?R1Vl1?148055.6N?mm MbV?R2Vl3?79839.7N?mm 合成弯矩 MaV?148055.6 N?mm MbV?79839.7 N?mm Ma?M2aH?M2aV?157473N?mm Ma?157473 N?mm b—b截面左侧 2bVMb??M2bH??M?84783.7N?mm Mb??84783.7 N?mm b—b截面右侧 22Mb?MbH?MbV?83106.1N?mm Mb?83106.1 N?mm （4）画转矩图 如图e)所示 T2?149417.7 N?mm T2?149417.7N?mm
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R1V Fa2R2V
z
Fr2 FFt2 r3 R2H HFt3MM bH MMbH?aV aH MbV Ma M b?Mb a b ① ② ③ ④ ⑤ a b L1 L2L3L4L5l1 l2l3- 20 -
y
x
MH
MVM T
a)
R1