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由表10-5查得 YSa1=1.55;YSa2=1.77。 （6）计算大、小齿轮的
YFaYSa??F?并加以比较
2.80?1.55321.432.22?1.77255.14YFa1YSa1??F?1YFa2YSa2??0.01350
??F?2大齿轮的数值较大。 6.2.5设计计算
将以上数据代入公式6-2得
m?3??0.015402?1.903?383.06?101?2523?0.01540mm?3.30mm
对比计算结果，由齿轮接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数3.30并圆整为标准值m=4,按接触强度算得的分度圆直径d1=115.726mm,得出 小齿轮齿数
z1=
大齿轮齿数
z2=29×3=87
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 6.2.6几何尺寸计算
（1）计算分度圆直径
d1=z1m=29×4mm=116mm d2=z2m=87×4mm=348mm
（2）计算中心距
a=
d1m?115.7264?29
d1?d22?116?348223
?232mm
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（3）计算齿宽
b=Φdd1=1×116mm=116mm
取B2=110mm,B1=115mm。 6.2.7 齿轮的结构
齿轮3，如图6-3；齿轮4，如图6-4
图6-3齿轮Ⅲ
图6-4齿轮Ⅳ
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7 轴的设计及校核
7.1 Ⅰ轴的设计
7.1.1 I轴上的功率P、转速n和转矩T
P=3.8KW，n=360r/min，T=100800N.mm 7.1.2求作用在齿轮上的力
因为d1?84mm 切向力
Ft?2T1d1?2?10080084?2380.97N
径向力
Fr?Fttan?n?2380.97?tan20??866.60N
7.1.3初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据设计手册，取A0=112,于是得
dmin?A03P3n3?112?33.8360?24.6mm
取最小直径的dmin=25mm。 最小直径显然安在大带轮上。 7.1.4轴的结构设计
（1）根据轴上零件的装配方案，确定I轴的大体形状,如图7-1所示。
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图7-1Ⅰ轴的结构示意图
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）为了满足大带轮的轴向定位要求，1-2轴段右端需制出一定位轴肩，轴肩高度h=(0.07～0.1)d，故取2-3段的直径d2-3=29mm。左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=45mm。带轮与轴配合的毂孔长度L1=70mm，为了保证轴端挡圈只压在大带轮轮上而不压在轴的断面上，故1—2段的长度应比L1略短一些，现取l1-2=68mm。
2）初步选择滚动轴承。因轴承受径向力和轴向力，所以选圆锥滚子轴承，参照要求并根据d2-3=29mm，选择圆锥滚子轴承30207。其尺寸d×D×T=35mm×72mm×18.25mm，故取d3-4=d7-8=35mm；而L7-8=18.25mm。
右端轴承采用轴肩定位，查手册30207的定位轴肩高度h=4mm。故取d6-7=43mm。
3）取安装齿轮处的4-5轴段的直径为d4-5=41mm；齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮1轮毂的宽度为90mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，故取L4-5=88mm，齿轮右端采用轴肩定位，轴肩高度h=(0.07～0.1)d，故取h=3mm，则轴环处的直径d5-6=47mm。轴环宽度b?1.4h,取L5-6=10mm。
4）轴承端盖的总宽度为20mm。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与大带轮之间的距离为30mm，故取L2-3=50mm。
5）取齿轮距箱体内壁之距离a=21.75，考虑到箱体的铸造误差，在确定轴承位置时，应距箱体内壁一些距离s，取s=8mm，已知滚动轴承宽度T=18.25mm，则
L3-4=T+s+a+(90-88)=(18.25+8+21.75+2)mm=50mm
至此，1轴除6-7段长度外，其余各段长度及直径均已确定，6-7长度可在计算设计2轴时一并定出。
（3）轴上零件的轴向定位
齿轮与大带轮的与轴的轴向定位均采用平键连接。按d4-5由资料查得平键截面b×h=12×8,
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键槽用键槽铣刀加工，由于键槽长度L=轮毂长度-（5～10）mm，取键长为80mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故由几何量公差与检测教材[16]知，选择齿轮轮毂与轴的配合为的配合为
H7k6H7n6；同样大带轮与轴的链接，选用平键为8mm×7mm×60mm，大带轮与轴
。圆锥滚子轴承与轴的周向定位是由过盈配合来保证的，此处选轴的直径公
差为m6。
（4）确定轴上的圆角和倒角尺寸
由手册查得，轴左端倒角为1×45o,右端倒角为1.2×45o，各轴肩处的圆角半径均取R1.6。
7.2 Ⅱ轴的设计
7.2.1Ⅱ轴上的功率P、转速n和转矩T
P=3.61KW，n=90r/min，T=383060N.mm 7.2.2求作用在齿轮上的力
因为d2?336mm，d3?116mm 对于齿轮2
Ft2?2T2d2?2?383060336?2280.97N?
Fr2?Ft2tan?n?2280.12?tan20?866.60N对于齿轮3
Ft3?2T2d3?2?383060116?6604.48N?
Fr3?Ft3tan?n?6604.48?tan20?2404.83N7.2.3初步确定轴的最小直径
初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据 设计手册取A0?112于是得，
dmin?A03P3n3?112?33.6190?38.3mm
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