计算与说明 （三）两轴直径初算几结构设计 选材：选45钢，调质处理HB=180~220。 查参考文献<2>P209~210 表11-1得[σ_1]=255MPa； 查参考文献<2>P211 表11-2取A=110 ； 查参考文献<2>P211 公式11-2 d≥A·3备注 dI=28mm dII=40mm d1=28mm d2=34mm Pn 初算轴直径，又由于轴上开有键槽故d≥A·3Pn×(1+5%) 则轴I:dI≥A·3PⅠ×(1+5%) nⅠ35.16=110×384×1.05=27.46mm 查参考文献<1>P87表12-11取标准值dI=28mm 轴II：dII≥A·3PⅡ4.903nⅡ×(1+5%)=110×116.77×1.05 =40.14mm 查参考文献<1>P87表12-11取标准值dII=40mm 1.轴I各轴段直径计算： d1=dI=28mm d2=dI+(5~7)=28+6=34mm 3=2+(1~ )=34+6=40mm(由于与轴承配合查参考文献d3=40mm d4=62.5mm d5=40mm d1′=40mm d2′=45mm d3′=50mm d4′=53mm d5′=60mm d6′=50mm dd<1>P126表15-3 取轴承d=40mm，故d3也取40mm) d4=d1齿=62.5mm （小齿轮设计成齿轮轴） d5=d3=40mm 2.轴II各轴段直径计算： d1′= dII=40mm d2′= d1′+(5~7)=40+5=45mm d3′= d2′+(1~ ?)=46mm~ ?=50mm(由于与轴承相配合，查参考文献<1>P126表15-3 取d3′=50mm) d4′= d3′+(1~ ?)=51~ ? 取标准值d4′=53mm
计算与说明 d5′= d4′+(5~7)=58~60mm取标准值d5′=60mm 备注 L1=80mm L2=44mm L3=35mm L4=70mm L5=35 d6′=d3′=50mm 3.轴I各轴段长度计算： 由大带轮孔长L=82mm 得轴I L1=80mm L2=B-B轴承I-?2+e+(10~15) =50-15-10+8+11=44mm L3=B L4=b轴承I+?3+?2=15+10+10=35mm 齿1=70mm L5= L3=35mm 4.轴II各轴段长度计算： L1′=L联轴器- (2~3)=84-2=82mm L2′= B-B轴承II- ?3+e+(10~15) =50-16-10+8+10=42mm L1′= 82mm L2′=42mm L3′=40.5mm L4′=63mm L5′=5mm L6′=33.5mm b齿1+b齿2L3′= B轴承II+?3+?2+() 270-65 =16+10+10+2+2=40.5mm L4′=b齿2-2=65-2=63mm L5′=5mm b齿1+b齿2L6′= B轴承II+?3+?2+()- L5′ 2 =16+10+10+2.5-5 =33.5mm
计算与说明 5.输出轴的结构设计 轴的结构设计图如下： （四）输出轴的强度校核 由轴的结构设计图计算得到两轴承中心跨度l=126mm 输出轴的受力简图如下： 备注 Ft=2.05kN·mm Fn=2.18kN·mm 2T12TⅡ1.28×103 Ft=d齿1=d齿1=62.5=2048 N·mm Ft2048 Fn=cos20?=0.9397=2179.42 N·mm
计算与说明 lFnl2179.42126 Mc=RA·2=2·2=2×2 =68651.73N·mm=68.65kN·mm 22? 当量弯矩：Mec=Mc+(αTⅡ)? 备注 =68.65+ （0.6×404.83）? =252.40N·m 则 2()Mec=252.40N·m 2σMecMec252.41×1000ec=w=0.1×533=0.1×533 =16.95MPa≤[σ_1]=255MPa 故输出轴的强度校核合格。 （五）键的选择及强度校核 1.材料：45钢 2.型号的确定 定义输出轴上的键为键1；输出轴上连接大齿轮的键 为键2 ；连接联轴器的键为键3。 键1：根据周的设计 d1=28mm 查参考文献 <2> P178 表10-1 选取键尺寸 b1×h1=8×7 由于键长L1要比轴长短5~10mm ， 则取L1=80-6=84mm 键2：根据d4′=53mm 查参考文献 <2>表10-1 ， 选取键尺寸b2×h2=16×10 ； L2=63-7=56mm 键3： 根据d1′=40mm 查查参考文献 <2>表10-1 ， 选取键尺寸b3×h3=12×8 ； L3=82-8=74mm
b1×h1=8×7 b2×h2=16×10 b3×h3=12×8 L1=84mm L2=56mm L3=74mm 计算与说明 3.键的强度校核 由于键材料为钢，是静连接，查参考文献<2>P180 表10-2得 [бp]=120~150 备注 2TⅡ×1032×128.30×103 键1：бp1=k1l1d1=3.5×（74 -8）×28 =39.67MPa≤[бp] 故键1的强度校核合格。 2TⅡ×1032×400.98×103 键2：бp2=k2l2d′1=4×(74-12)×40 =80.84MPa≤[бp] 键2的强度校核也合格。 2TⅡ×1032×400.98×103 键3：бp3=k3l3d′4=5×(74-16)×53 =57.38 MPa≤[бp] 键3的强度校核也合格。