FaD2585.01?220.83?10?3Ma???285.42N?m
22FNH1?FtL39141.33?66??3093.99N
L2?L3129?66FtL29141.33?129??6047.34N
L2?L3129?66Frl33457.64?66??1170.28N l2?l3129?66FNH2?FNV1?FNV2?（2）计算弯矩M
Frl2?Ma3457.64?0.129?285.42??823.67N ?3l2?l3(0.129?0.066)?10 MH?FNH1?l2?3093.99?0.129?399.125N?m Mv1?FNv1?L2?1170.28?0.129?150.97N?m Mv2?Ma?Mv1?285.42?150.97?134.45N?m （3）计算总弯矩 M1? M2? （4）计算扭矩T
2MH?Mv21?399.1252?150.972?426.73N?m 2MH?Mv22?399.1252?134.452?421.17N?m
T?T3?1009.34N?m
荷载 支反力 水平面H 垂直面V FNH1?3093.99N FNH2?6047.34N FNV1?1170.28N FNV2?823.67N 弯矩 总弯矩 MH?399.125N?mm Mv1?150.97N?mmMv2?134.45N?mm M1?426.73N?mm M2?421.17N?mm 扭矩T
T?T3?100934N?mm 21
5、按弯矩合成应力校核轴的强度
校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度，取??0.6 ，则：
3.14?563W???17241mm3
3232??d3M12?(?T3)34663502?(0.6?1290900)2?c????44.9MPa
W17241根据选定材料为45钢，调质处理，???1??60MPa，?c?????1?， 所以安全。
七、键的选择和校核
1、I轴
（1）键联接的类型和尺寸选择
由于精度等级为7级，故采用平键联接。根据联轴器的要求，选用C型平键。当轴（与联轴器连接）的直径d=30mm。根据此直径从“普通平键和普通楔键的主要尺寸表”（表6-1）中查得键的截面尺寸为：键宽b?键高h?8?7. 由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=56mm。
（2）键联接强度的校核
键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力???p???100~120MPa取其平均值，
???p???110MPa。键的工作长度l?L?b?56?8?48mm，键与轮毂键槽的接触高度
k?h7??3.5mm。 222T?1032?65.02?103?p???25.80MPa????p???110MPa kld3.5?48?30可见联接的挤压强度满足要求。
2、II轴（小齿轮）
（1）键联接的类型和尺寸选择
由于精度等级为7级，故采用平键联接。采用A型平键。连接直接d = 60mm。根据此直径从“普通平键和普通楔键的主要尺寸表”（表6-1）中查得键的截面尺寸为：
键宽b?键高h?18?11. 由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=70mm。
（2）键联接强度的校核
键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力???p???100~120MPa取其平均值，
???p???110MPa。键的工作长度l?L?b?70?9?61mm，键与轮毂键槽的接触高度
22
k?h11??5.5mm。 222T?1032?309.10?103?p???30.71MPa???p????110MPa kld5.5?61?60可见小齿轮联接的挤压强度满足要求。大齿轮的连接键选用键宽b?键高h?12?8，A型，长度为l=80，同样满足联接的挤压强度满足要求
3、III轴
（1）键联接的类型和尺寸选择
由于精度等级为7级，故采用平键联接。根据联轴器的要求，选用C型平键。当轴（与联轴器连接）的直径d=44mm。根据此直径从“普通平键和普通楔键的主要尺寸表”（表6-1）中查得键的截面尺寸为：键宽b?键高h?20?12. 由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=100。
（2）键联接强度的校核
键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力???p???100~120MPa取其平均值，
???p???110MPa。键的工作长度l?L?b?100?20?80mm，键与轮毂键槽的接触高度
k?h12??6mm。 222T?1032?1009.34?103?p???64.70MPa???p??110MPa ??kld6?80?65可见联接的挤压强度满足要求。
齿轮连接键选用键宽b?键高h?20?14，A型，L = 80，工作长度
l?L?b?80?20?60mm，k?h14??6mm 222T?1032?1009.34?103?p???64.95MPa???p??110MPa ??kld7?60?74可见联接的挤压强度满足要求。
键的主要参数如下
键1 键2 键3 键4 键5
作用 I轴联轴器 II轴小齿轮 II轴大齿轮 III轴齿轮 III轴联轴器 类型 C型 A型 A型 A型 C型 23
主要参数 b?h?L?8?7?56 b?h?L?18?11?70 b?h?L?18?11?70 b?h?L?20?12?80 b?h?L?20?14?100
八、轴承的的选择与寿命校核
第III轴的轴承计算
Fte?9141.33N
Fre?3432.64N Fae?2319.90N
轴承预期计算寿命：L'h?238328038=35840h，轴的转速为n?85.98r/min （1）选择轴承型号为30313。
（2）求两轴承受到的径向载荷Fr1和 Fr2
将轴系部件受到空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。由力分析可知
Fr1v13432.64?129?2319.90??220.832??957.22N
195Fr2v?Fre?Fr1v?3432.64?957.22?2475.42N
Fr1H?Fte?129129?9141.33??6047.34N
129?66129?66FFr2?
r2H?Fte?Fr1H?9141.33?6047.34?3093.95N
22?F?Fr1vr1H?Fr1(957.22)?2?26047.34?2?6122.63N
2F2r2v?Fr2H2r2H2475.423096.95?3964.69N
Fr1v、
Fr1r2v、
Fr1H、
F分别为左右轴承的水平面方向径向载荷和铅垂面方向径向
载荷；
F、
Fr2分别为左右轴承的径向载荷。
(3) 求两轴承的计算轴向力L'h?Fa1和Fa2
24
对于30313型轴承，按表13-7，轴承派生轴向力Fd?Fr/2Y， e?0.35， Fd1?c?170000，Y?1.7 。则：
Fr11??6122.63?1800.77N 2Y2?1.7F1?3964.69?1166.09N Fd2?r2?2Y2?1.7 按式13-11得
FFFFa1?Fae?Fd2?1800.77?1166.09?2966.86N ?Fd2?1166.09N
a2（4）求当量载荷P1、P2
a1r1?1800.77?0.29?e
6122.631166.09?0.29 3964.69 FFa2r2?由表13-5分别查表或插入值得径向载荷系数和轴向载荷系数为 对轴承1 X1?1,Y1?0 对轴承2 X2?1Y2?0 因轴承运转中载荷变动较小，按表13-6，fp?1.2~1.8取fp?1 故左右轴承当量动载荷为： 因为 P?f(1F1pr1?0Fa1)?1.5(1?6122.63?0?1800.77)?9183.95N P22?fp(1Fr2?0Fa2)?1.5(1?3964.69?0?1166.09)?5947.035N P?P，所以按左边轴承的受力大小验算： 1?c?10L?60n???P1?6h??170?10??60?85.98?9183.95???106310/3?3252240.68h >> L'h? 108000h 故所选轴承可满足寿命要求。 其余两轴的轴承寿命计算同理可得，满足寿命要求。 25