转矩T2?492.01N?m 输出齿轮分度圆直径dm1?108mm 圆周力Ft1?3399.322N 径向力Fr1?1191.322N 轴向力Fa1?333.984N 3）初步估算轴的直径 选取45钢作为轴的材料，调质处理 由 d?A3Pn T2?492.01N?mm dm1?108mm Ft1?3399.322N Fr1?1191.322N Fa1?333.984N 计算轴的最小直径并加大3％以考虑键槽的影响 查表8.6 取A?115 则 dmin?1.03?115?34）轴的结构设计 （1）确定各轴段直径和长度 10.73 208.27 A?115 dmin?44.08mm L1?57mm 1段 选取轴承型号为32009，同时考虑齿轮与箱壁的d1?45mm 距离取d1、L1。 2段 d2?d1?6~10,L2?b?2~4。 d2?52mmL2?67mm 3段 为使齿轮定位，齿轮紧靠轴肩，轴肩高度d3?65mm ?h?6.5mm。 L3?35mm - 21 -
4段 为使齿轮定位，齿轮紧靠轴肩，轴肩高度d4?52mm ?h?6.5mm。 L4?101mmd5?45mm 5段 选取轴承型号为32009，同时考虑齿轮与箱壁的L5?58mm距离取d5、L5。 5）绘制轴的弯矩图和扭矩图 求轴承反力 U面 RU1??896.71N RU2?6159.38N V面 FV1??131.05N RV2??2483.09N 求弯矩 U面 MU?508148.85N?mm V面 MV?204854.93N?mm 合成弯矩 M?MU22?MV22N?mm 扭矩T T?653271N?mm 轴的受力图如下图所示 RU1??896.71N RU2?6159.38N FV1??131.05N RV2??2483.09N MU?508148.85N?mmMV?204854.93N?mmM?547887.58N?mm T?653271N?mm - 22 -
6）按弯扭合成强度校核轴的强度 当量弯矩Mca?M2?(?T)2，取折合系数??0.6，则齿宽中点处当量弯矩： Mca?547887.72N?mmMca?547887.582?(0.6?653271)2 轴的材料为45号钢，调质处理。由表8.2查得2[?]?60N/mm?1b由表8.9查得材料许用应力 ?b?640N/mm，2 由式8-4得轴的计算应力为 - 23 -
MM547887.72 ?ca?ca1?ca13? 3W0.1d40.1?65?ca?19.06N/mm2 该轴满足强度要求 7 ) 精确校核轴的疲劳强度 （1）选择危险截面 在装配图中可以看到各截面均有应力集中源，选择其中应力较大、应力较集中较严重的截面。 计算危险截面工作应力 547887.58?106323.20M?42.66??106323.20100.16截面弯矩： 选择A截面校核 M?294393.65N?mm W?21600mm3 截面扭矩：T?653271N?mm 33抗弯截面系数：W?0.1d?0.1?60 33W?0.2d?0.2?60T抗扭截面系数： WT?43200mm3 截面上弯曲应力：?b?M/W?294393.65/21600 截面上扭剪应力：??T/WT?653271/43200 3????10.24N/mmab弯曲应力副： ?b?10.24N/mm3 ??11.36N/mm3 ?a?10.24N/mm3 ?m?0 弯曲平均应力：?m?0 扭切应力：?a??m??2 ?a??m?5.68N/mm 确定轴材料机械性能 查表8.2，弯曲疲劳极限??1?275N/mm2，剪切疲劳极限 ??1?275N/mm2 ??1?275N/mm2 ???0.1,???0.05 ??1?275N/mm2 碳钢材料特性系数：???0.1,???0.5?? - 24 -
（2） 确定综合影响系数K?、K? （3） 计算安全系数 由表8.13取需用安全系数[S]＝1.8 由式8-6 S??K??3.43,K??2.47 ??1275 ?K??a????m3.43?10.24?0 S??7.83 S??10.83 S????1155 ?K??a????m2.47?5.68?0.05?5.68S?S?S?2?S?2Sca? Sca?6.35 疲劳强度安全
- 25 -