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由于需要安装两个齿轮，将两个齿轮对称分布在两侧，对轴的受力会比较好，因此将轴设计成如图所示阶梯轴。
由于所选轴承安装尺寸（????=57????），选择第二段直径为60mm。 进一步选择键的基本尺寸：
齿轮二选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T 1096 键 18×11×70。 齿轮三选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T 1096 键 18×11×90。
根据轴环尺寸机械手册，H= 0.07~0.1 d=4.2~6,选择轴环直径为72mm，宽度20mm已给定。
轴的其他各段长度由齿轮宽度、轴承宽度、轴承套宽度、齿轮面与箱体距离而定。
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4. 拟定轴上零件的布置方案
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5. 轴的强度校核
Fa3Ft3Fr2Fr3Ft2Fa2L3=82
L1=87L2=130整体受力分析
9.55×105??9.55×105×20
传递转矩：T===636666.7N?mm
??3002??2??2×636666.7
齿轮2的圆周力????2====3001.22N
d2??2??2/cos??25×83/cos12°齿轮2的径向力????2=????2
tan????tan20°
=3001.22×cos12°=1116.76N cos??2
齿轮2的轴向力????2=????2tan??2=3001.22×tan12°=637.93N 2??2×636666.7
===8406.28N d3??3??3/cos??36×25/cos8°
tan20°tan????齿轮3的径向力????3=????3=8406.28×=3089.70N
cos??3cos8°齿轮3的圆周力????3=
齿轮3的轴向力????3=????3tan??3=8406.28×tan8°=1181.42N
水平面内：
2??
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FH1Ft3Ft2FH2水平面内受力分析
????1 ??1+??2+??3 =????3 ??2+??3 +????2??3①
????2 ??1+??2+??3 =????3??1+????2 ??1+??2 ②
由①得，
????1= 由②得，
????2= 弯矩图
????2 ??1+??2 +????3??13001.22× 87+130 +8406.28×87
==4624.12 ??
??1+??2+??3 87+130+82????3 ??2+??3 +????2??38406.28× 130+82 +3001.22×82
==6783.38 ??
??1+??2+??3 87+130+82
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N?mm MH =379178N?mm21MH =590154N?mmN?mm 水平面内力弯矩图
????1=????1??1=6783.38×87=590154 ???????
????2=????2??3=4624.12×82=379178 ???????
垂直面内：
Fa3Fr3FV1Fr2Fa2竖直方向受力分析
????1 ??1+??2+??3 +????3??3/2=????3 ??2+??3 ?????2??3①
????2 ??1+??2+??3 ?????2??2/2=????3??1?????2 ??1+??2 ②
由①得，
FV2 9