FNV1?Frl3?437.44 N l3?l2M?FNV1l2?70.43 N?m
图 5.3 轴的载荷分析图
5.2.2.3扭矩图
扭矩图如图5.3所示。
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5.2.2.4校核轴的强度
取??0.3，查得[?-1]?60MPa，t=4mm。
W??d3bt(d-t)232-2d?23382.81 mm3
M2?(?T)2M2?T2?ca?()?4()??[?-1]
W2WW所以
?ca?3.28 MPa?[?-1]?60MPa
故该轴满足强度要求。
5.2.3键联接选择与强度的校核计算
轴1上的键选择的型号为键C8×42 GB/T1096
键的工作长度为l=L-b/2=42-8/2=38mm，轮毂键槽的接触高度为k=h/2=5mm，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查得[?p]?150MPa，则其挤压强度
2T?103?p??35.27 MPa?[?p]?150MPa
kld满足强度要求。
5.3 中间轴的结构设计与计算
5.3.1 中间轴的结构设计
中间轴的轴系零件如图所示
图5.4 中间轴的结构
（1）各轴段直径的确定
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d21：根据轴2的最小直径，滚动轴承处轴段，d21=45mm，选取轴承型号为角接触球轴承7009C。
d22：低速级小齿轮轴段，d22=51mm。 d23：轴环，根据齿轮的定位要求d23=57mm。 d24：高速级大齿轮轴段，d24=49mm。
d25：根据轴2的最小直径，滚动轴承处轴段，d25=45mm。 各轴段长度的确定
l21：由滚动轴承以及装配关系确定，取l21=36mm。 l22：由低速级小齿轮的宽度确定，取l22=95mm l23：轴环宽度，取l23=10mm
l24：由高速级大齿轮的宽度确定，取l24=58mm l25：由滚动轴承以及装配关系确定，取l25=40.5mm
图5.5中间轴的尺寸图 表5.2中间轴各段尺寸
直径 mm 长度 mm
d21 45 l21 36 d22 51 l22 95 d23 57 l23 10 d24 49 l24 58 d25 45 l25 40.5 5.3.2轴强度的校核计算
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5.3.2.1轴的计算简图
1.轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
齿轮对轴的力作用点按计划原则，应在齿轮宽度的中点，因此可决定中间轴上两齿轮力的作用点位置。轴上安装的为角接触轴承型号为7009C，查数据可知他的负荷作用中心到轴承外端面的距离a=9mm，因此可以计算出支点跨距和轴上各力作用点相互位置尺寸。支点跨距L≈221.5mm。低速级小齿轮的力作用点C到左支点A距离L1≈74.5mm；两齿轮的力作用点之间的距离L2≈87.5mm；高速级大齿轮的力作用点D到右支点B距离L3≈61.5mm。 2.绘制轴的力学模型图
初步选定高速级小齿轮为右旋，高速级大齿轮为左旋；根据中间轴所受轴向力最小的要求，低速级小齿轮为左旋，低速级大齿轮为右旋。根据要求的传动速度方向，绘制的轴力学模型图如下。
a)力学模型图b)V面力学模型图c)V面弯矩图d)H面力学模型图e)H面弯矩图f)合成弯矩图g)弯矩图h)当量弯矩图
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图5.6 轴的力学模型及转矩弯矩图
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