设计内容 设计计算过程 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出轴承1处是轴的危险截面，先将该截面的Mh、Mv及M的值列于下表。 载荷 水平面H 竖直面V 设计结果 支反力Frh1?412NFrv1?1062N,Frv1?1062N Mv?79126.8N?mm MH?58421.3N?mmMv?79126.8N?mmFrh2?1248N 总弯 22M?MH?MV?98357.2N?mm 矩 扭矩 3T1?36.06?10N?mm 4、校核轴的强度 根据【2】373式15-5及上表中数据，以及轴单向旋转，扭转 切应力为脉动循环变应力，取??0.6，轴的计算应力（公式中 3W?0.1d） ?ca? MH?58421.3N?mm 弯矩 ???1??60MPa，所以高速轴是安全的。 5、精确校核轴的疲劳强度 前面已判断出轴承1处存在危险截面，故只需校核轴承1的两侧 即可。 截面左侧: 已选定轴的材料为45钢，调质处理，由【2】P362表15-1查得 抗弯截面系数 W?0.1d?1757.6mm 抗扭截面系数 WT?0.2d?3515.2mm 截面左侧的弯矩M M?98357.2?3333截面上的扭矩 T1?36.06?103N?mm M1?(?T1)2?37.30MPa W2?ca?37.30MPa W?1757.6mm3 WT?3515.2mm3 M?38796.5MPa 14.2?38796.5MPa 36
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设计内容 设计计算过程 设计结果 M?22.07MPa 截面上的扭转应力 ?b?W 轴的材料为45钢，调质处理，由【2】P362表15-1查得 ?B?640MPa，?-1?275MPa，?-1?155MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数??和??按【2】P40附表3-2查取。 ?b?22.07MPa ?B?640MPa ?-1?275MPa ?-1?155MPa r1.0D30?0.038，??1.15，所以求得 因?d26d20 ???2.07，???1.61 又查【2】P41附图3.1可得轴的材料的敏感系数 q??0.75 q??0.80 所以，有效应力集中系数 k??1?q?(???1)?1.80 k??1?q?(???1)?1.49 由【2】P42附图3-2查得尺寸系数???0.86，由附图3.3查得扭转尺寸系数???0.91 轴按磨削加工，由【2】P44附图3-4得表面质量系数 ??????0.92 轴未经表面强化处理，故?q?1 则 K?????2.07 ???1.61 q??0.75 q??0.80 k??1.80 k??1.49 ???0.86 ???0.91 ??????0.92 ?q?1 K??2.18 K???1.72 k?1??1?2.18 q???k?1 K????1?1.72 q???根据碳钢的特性，取其特性系数???0.1， ???0.05 ?S?? ???0.1 ??1?5.71 K??a????m???0.05 S??5.71
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设计内容 设计计算过程 设计结果 ??1 S???8.66 K??a????m S?ca故可知其安全 截面右侧: 抗弯截面系数 W?0.1d3?2700mm3 抗扭截面系数 WT?0.2d3?5400mm3 截面左侧的弯矩M M?98357.2?S??8.66 S?1.5 Sca?4.77 S?S??4.77S2?S2?? W?2700mm3 WT?5400mm3 M?59560.7MPa 36-14.2?59560.7MPa 36截面上的扭矩 T1?36.06?103N?mm 截面上的扭转应力 ?b?M?22.06MPa W 轴的材料为45钢，调质处理，由【2】P362表15-1查得 ?b?22.06MPa 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数??和??按【2】P40 附表3-2查取。 ?B?640MPa，?-1?275MPa，?-1?155MPa ???2.07 因r1.0D30??0.038，??1.15，所以求得 d26d20???1.61 q??0.75 q??0.80 k??1.80 k??1.49 ???2.07，???1.61 又查【2】P41附图3.1可得轴的材料的敏感系数 q??0.75 q??0.80 所以，有效应力集中系数 k??1?q?(???1)?1.80 k??1?q?(???1)?1.49 由【2】P42附图3-2查得尺寸系数???0.86，由附图3.3查得扭 ???0.86
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设计内容 7.2 中间轴的设计计算及校核 转尺寸系数???0.91 设计计算过程 设计结果 ???0.91 轴按磨削加工，由【2】P44附图3-4得表面质量系数 ??????0.92 轴未经表面强化处理，故?q?1 则 K????????0.92 ?q?1 K??2.18 k?1??1?2.18 q???k?1??1?1.72 q??? K??K??1.72 根据碳钢的特性，取其特性系数???0.1， ???0.05 ?S????1?5.72 K??a????m??1?8.66 K??a????mSSS??5.72 S??S??8.66 Sca?5.25 S?1.5 Sca????S2?S2?5.25?故也安全。 7.2 中间轴的设计计算及校核 1、轴的结构设计 （1）拟定轴上零件的装配方案 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）已选用轴承7206AC，故dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=30mm，设计挡油环的长度为
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设计内容 设计计算过程 20mm，且轴承宽度为16mm，所以LⅠ-Ⅱ=36mm。Ⅴ-Ⅵ轴端结构与此相似，为轴向定位齿轮，故LⅤ-Ⅵ=38mm。 2)因为小齿轮分度圆直径小于72mm（【3】中16-44中的判定条件），所以需做成齿轮轴，所以根据齿宽可得LⅡ-Ⅲ=50mm，大齿轮的轮毂宽L=75mm，所以LⅣ-Ⅴ=73，直径d=36mm。又根据减速器箱体结构可知，LⅢ-Ⅳ=20mm，根据轴肩定位的条件可知其直径d=42mm。 至此已初步确定了各轴段的直径和长度。 2、求作用在齿轮上的力 由于高速轴的小齿轮与中间轴的大齿轮啮合，故两齿轮所受的力大小相等，方向相反，即 设计结果 Ft1'?1660N Fr1'?625N Ft1'?1660NFr1'?625N Fa1'?440N Fa1'?440N又已知小齿轮的直径d3?67.13mm，转矩 T2?158.28?103N?mm，所以中间轴小齿轮上的三个力分别为 Ft2?2T2?4745N d3Ft2?4745NFr2?1784NFa2?1224N Fr2?Ft2tanan?1784N cos? Fa2?Ft2tan??1224N 3、求轴上载荷 下图为中间轴的计算简图
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