50mm，长度为L4=60mm
(5) 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮Ⅲ的分度圆直径为Φ75mm，齿轮的宽度为69mm，则此段的直径为D5=75mm，长度为L5=70mm；
(6) 右起第六段,留出直径为60mm,宽为6mm的一段距离.
(7) 右起第七段，该段为滚动轴承的定位肩位置，则此段的直径为D7= 40mm，长度为L7=10mm；
(8) 右起第八段，该段为滚动轴承的安装位置，则此段的直径为D8= 35mm，长度为L8=17mm；
4.3齿轮轴Ⅲ（输出轴）的设计计算 4.3.1按扭转强度估算轴的直径
选用45#调质，硬度217~255HBS，轴的输入功率为PⅡ=2.41kw，转速为nⅡ=51.83r/min 根据教材P230（13-2）式，并查表13-2，取A=118
3d≥A·P2.41?118?3?42.43mm n51.834.3.2确定轴各段直径和长度
（1）从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则轴应该增加5%，圆整后取D1= 50mm， 则第一段长度L1=112mm （2）右起第二段直径取D2= 65mm
根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为55mm，则取第二段的长度L2=74mm
（3）右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6212型轴承，其尺寸为d×D×B=60×110×22，则该段的直径为D3=Φ60mm，长度为L3=22mm
（4）右起第四段，此处留出 D4= 65mm，长度取L4= 113mm
《机械设计基础》课程设计计算书
（5）右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的分度圆直径为Φ261mm，齿轮的宽度为60mm，则此段的直径为D5=75mm，长度为L5=60mm
（6）右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D6=80mm，长度取L6= 16mm
（7）右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D7=60mm，长度L7= 22mm
4.3.3求齿轮上作用力的大小、方向
（1）大齿轮分度圆直径：d4=261mm
（2）作用在齿轮上的转矩为：T4 =4.1826?105 N·mm （3）求圆周力：Ft
Ft=2T4/d4=2×4.182?105 /261=3204N
（4）求径向力Fr
Fr=Ft·tanα=4341×tan20°=1166N
4.3.4轴承支承反力
根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。L1为齿轮到A轴承距离L1=154mm，L2为齿轮到B轴承的距离L2=57mm 水平面的支反力： RAH=
FrL2=426.8N
L1?L2RBH== Fr—RAH=1153.2N 垂直面的支反力：
由于选用深沟球轴承则Fa=0，那么RAV =RBV =Ft / 2= 2170.5N 轴承A总的支反力：RA=RAH?RAV=2212.06N 轴承B总的支反力：RB=RBH?RBV=2457.83N
22224.3.5 弯矩图
水平面上弯矩：M=65.727N·m 垂直面上弯矩：Mv=334.257 N·m
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2?65727.22?3342572?340658.9N?mm 合成弯矩：M?M2?Mv4.3.6 转矩图
T =5.665?105 N·mm
4.3.7 当量弯矩图
因为是单向回转，转矩为脉动循环，α=0.6 可得右起第四段剖面C处的当量弯矩：Mca?M2?(αT)2?481227.4N?mm
4.3.8判断危险截面并验算强度
右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。 已知Mca=481.2Nm , ［σ-1］=275MPa 则： σe= Mca/W= Mca/(0.1·D43)
=481.2×1000/(0.1×603)=22.28Nm<［σ-1］ 所以确定的尺寸是安全的 。
以上计算所需的图如下：
《机械设计基础》课程设计计算书
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第 5 章 滚动轴承的选择及校核计算
5.1 输入轴的轴承设计计算 5.1.1 初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=616N
5.1.2 求轴承应有的径向基本额定载荷值
11fp·P60·nε1.2?61660?960εC'?（·6Lh）??（?22400）6 (ε=3) ft11010?8047.34N5.1.3 选择轴承型号
查指导书表17-1，选择6206轴承，其材料Cr=19.5kN。 由课本p166 公式（10-4）有：
106ftCε1061?195003Lh?()??（）?318710?22400
60nfpP60?9601.2?616故轴承寿命很充裕，符合要求设计。
5.2输出轴的轴承设计计算 5.2.1 初步计算当量动载荷P
因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=1580N。
5.2.2 求轴承应有的径向基本额定载荷值
11fp·P60·nε1.2?158060?51.83εC'?（·6Lh）??（?22400）6 ft11010?7801.3N5.2.3 选择轴承型号
查指导书表17-1，选择6212轴承，其材料Cr=47.8kN。 由课本p166 公式（10-4）有：
106ftCε1061?478003 Lh?()??（）?5152716.3?2240060nfpP60?51.831.2?1580故轴承寿命很充裕，符合要求设计。