全浮式半轴杆部直径的初选可按下式进行
d?T??1030.196????(2.05~2.18)3T? (4-3)
3T?取小值为11297.58Nm,根据上式d??2.05~2.18?311297.58=(46.00~
48.92)mm
根据强度要求在此d取48 mm。
3、全浮式半轴的强度计算
首先是验算其扭转应力?: ??T??16 MPa (4-4)
d311297.58=520.5MPa< ???=(490~588) MPa
3.14?0.48316所以满足强度要求。 半轴的扭转角为 根据上式?= ??T?l180GIp?
式中,?为扭转角;l为半轴长度,取l?1800/2?900mm;G为材料剪切弹性模量,;Ip为半轴截面极惯性矩,Ip??d4/32?520888.32 mm4。
转角宜为每米长度6?~15?。计算较核得??10.64?,满足条件范围。
4.半轴花键的强度计算
在计算半轴在承受最大转矩时还应该校核其花键的剪切应力和挤压应力。 半轴花键的剪切应力为
T?103?b?z?Lp?b?j?(DB?dA)/4(4-6)
半轴花键的挤压应力为
T?103 (4-7) ?c?z?Lp???[(DB?dA)/4]?(DB?dA)/2式中T——半轴承受的最大转矩,T=11297.58 Nm;
DB——半轴花键(轴)外径,DB=52mm; dA——相配的花键孔内径,dA=48mm; z——花键齿数,在此取20;
Lp——花键工作长度,Lp=70mm; b——花键齿宽,b=3.77 mm;
?——载荷分布的不均匀系数,取0.75。
将数据带入式(5-5)、(5-6)得:
?b=65.4MPa
?c=148.2 MPa
根据要求当传递的转矩最大时,半轴花键的切应力[?s]不应超过71.05 MPa,挤压应力[?c]不应超过196 MPa,以上计算均满足要求。