??????=
????3×????+????2× ????+???? 4748×65+1681× 65+82.5
== 2748??
????+????+????65+82.5+55轴承B在垂直面内支反力
??????=
????3× ????+???? +????2×????4748× 82.5+55 +1681×55
== 3681??
????+????+????65+82.5+55轴承A的总支承反力为：
22????= ??????+??????= 161 2+ 2748 2=2752.71??
轴承B的总支承反力为：
22????= ??????+??????= 979 2+ 3681 2=3808.96??
d.绘制水平面弯矩图
截面A和截面B在水平面内弯矩
??????=??????=0
截面C右侧在水平面内弯矩
??????右=???????×????=? 161×55 =?8855???????
截面C左侧在水平面内弯矩
??????左=????2×
??2209.688
???????×????=530×? 161×55 =46712??????? 22截面D右侧在水平面内弯矩
??????右=??????×?????????3×
截面D左侧在水平面内弯矩
??????左=??????×????=979×65=63635???????
e.绘制垂直面弯矩图 截面A在垂直面内弯矩
??????=??????=0???????
截面C在垂直面内弯矩
??????=??????×????=2748×55=151140???????
截面D在垂直面内弯矩
??????=??????×????=3681×65=239265???????
f.绘制合成弯矩图
??374.229
=979×65?1191×=19432??????? 22第26页/共45页
截面A和截面B处合成弯矩
????=????=0???????
截面C右侧合成弯矩
22
????右= ??????+??????= ?8855 2+ 151140 2=151399??????? 右截面C左侧合成弯矩
22????左= ??????+??= 46712 2+ 151140 2=158194??????? ????左截面D右侧合成弯矩
22????右= ??????+??= 19432 2+ 239265 2=240053??????? ????右截面D左侧合成弯矩
22????左= ??????+??= 63635 2+ 239265 2=247583??????? ????左f.绘制扭矩图
??2=174474.7???????
g.绘制当量弯矩图
截面A和截面B处当量弯矩
??????=??????=0???????
截面C右侧当量弯矩
2??????右= ????+ ???? 2= 1513992+ 0.6×174474.7 2=184067??????? 右截面C左侧当量弯矩
2??????左= ????+ ???? 2= 1581942+ 0.6×174474.7 2=189695??????? 左截面D右侧当量弯矩
2??????右= ????+ ???? 2= 2400532+ 0.6×174474.7 2=261886??????? 右截面D左侧当量弯矩
2??????左= ????+ ???? 2= 2475832+ 0.6×174474.7 2=268805??????? 左第27页/共45页
h.校核轴的强度
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因轴截面D处弯矩大，同时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面。 其抗弯截面系数为
??×??3
??==6280????3
32抗扭截面系数为
??×??3
????==12560????3
16最大弯曲应力为
??=
剪切应力为
??=
??
=14.03?????? ????
??
=42.8?????? ??按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向传动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数α=0.6，则当量应力为
??????= ??2+4× ??×?? 2=45.99??????
查表得45，调质处理，抗拉强度极限ζB=640MPa，则轴的许用弯曲应力[ζ-1b]=60MPa，ζe<[ζ-1b]，所以强度满足要求。
7.3低速轴设计计算
（1）已经确定的运动学和动力学参数
转速n=76.43r/min；功率P=4.17kW；轴所传递的转矩T=521045.4N?mm （2）轴的材料选择并确定许用弯曲应力
由表选用45，调质处理，硬度为217∽255HBS，许用弯曲应力为[ζ]=60MPa （3）按扭转强度概略计算轴的最小直径
由于低速轴受到的弯矩较小而受到的扭矩较大，故取A0=112。
34.17??
??≥??0×=112× =42.48???? ??76.433
由于最小轴段直径截面上要开1个键槽，故将轴径增大7%
????????= 1+0.07 ×42.48=45.45????
查表可知标准轴孔直径为48mm故取dmin=48 （4）设计轴的结构并绘制轴的结构草图 a.轴的结构分析。
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低速轴设计成普通阶梯轴，轴上的齿轮、一个轴承从轴伸出端装入和拆卸，而另一个轴承从轴的另一端装入和拆卸。轴输出端选用A型键，b×h=18×11mm(GB/T 1096-2003)，长L=56mm；定位轴肩直径为53mm；联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过渡配合固定。
b.确定各轴段的长度和直径。
各轴段直径的确定
d1：用于连接联轴器，直径大小为联轴器的内孔径，d1=48mm。
d2：密封处轴段，左端用于固定联轴器轴向定位，根据联轴器的轴向定位要求，轴的直径大小较d1增大5mm，d2=53mm
d3：滚动轴承处轴段，应与轴承内圈尺寸一致，且较d2尺寸大1-5mm，选取d3=55mm，选取轴承型号为角接触轴承7211AC
d4：考虑轴承安装的要求，查得7211AC轴承安装要求da=64mm，根据轴承安装尺寸选择d4=64mm。
d5：轴肩，故选取d5=79mm。 d6：齿轮处轴段，选取直径d6=64mm。
d7：滚动轴承轴段，要求与d3轴段相同，故选取d7=d3=55mm。 各轴段长度的确定
L1：根据联轴器的尺寸规格确定，选取L1=110mm。
L2：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，取L2=63mm。 L3：由滚动轴承宽度确定，选取L3=21mm。
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