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?FNV1?FNV2?Ft1 ??FNV1?AC?Ft1?BCFNV1?2025 FNV2?675 ?FNV1?FNV2?2700 ??FNV1?319?2700?180(2)绘制弯矩图 A. 水平方向弯矩 B.竖直方向弯矩 C.合成弯矩 欢迎下载 - 31 -
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(3)绘制扭矩图 T=95500N·mm 7.按弯扭合成应力校核轴的强度 校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面B)的强度根据公式及上表中的数据,以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取 ??0.6，轴的计算应力 ?ca?M12?(?T1)2W1250002?(0.6?95500)2? 30.1?56?9.54MPa?[??1] 前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查得[??1]?60MPa。因此， ?ca?[??1]，故安全。 欢迎下载 - 32 -
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II.中速轴的设计与计算 1.已知条件 轴上的功率、转速和转矩若取每级齿轮传动功率(包括轴承效率在内)则：P2?3.72kw ；n2?105.21r/min ；T2?338.11N?m。 2.选择轴的材料 因传递的功率不大，并且对重量以及结构尺寸无特殊的要求，故由表8-26选常用45钢，调质处理。 3.求作用在齿轮上的力 因已知轴Ⅱ的上大小齿轮的螺旋角及度圆直径为?2?14.79o，?3?13.82o,d2?244.7mm，d3?114.5mm 则 齿轮二 圆周力：Ft2?2000T22000?338.11??2594.46?2600N d2260.64Ft2tan?n2594.46?tan20o径向力：Fr2???976.67?980N ocos?2cos14.79轴向力：Fa2?Ft2tan?2?2594.46?tan14.79o?685.00N 齿轮三 圆周力：Ft3?2000T22000?338.11??6437.74?6440N d3105.04Ft3tan?n6437.74?tan20o径向力：Fr3???2413.00?2410N ocos?3cos13.82轴向力：Fa3?Ft3tan?3?6252.05?tan13.82o?1537.96?1540N 4.初算最小轴颈 查表考虑到轴端不承受转矩，故取较小值C=112，则 d2min?C03P23.73?1123?37.50mm?38mm n299.38 对于直径d?100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%~7%，故 欢迎下载 - 33 -
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d'2min?d2min?(1?5%)?39.89748mm?40mm 5.轴的结构设计 (1)轴的结构构想如图所示 (2)相关数据 L=225mm l2???c1?c2?(8~12)?8?18?16?10?52mm L''?L?2?BZ??3??225?2?(20?4)?258mm (3)确定各轴段的直径和长度 ①.确定轴段①⑤的各段直径和长度 因为中间轴的最小直径40mm，故轴段I的直径为40mm。为了满足轴承的轴向定位要求，Ⅰ轴段左端需制出一轴肩，故取Ⅱ段的直径d2?50mm，右端用轴端挡圈定位。因轴承同时受有径向力和较小的轴向力的作用，故选用深沟球轴承。 参照工作要求并根据d1?40mm，由轴承产品目录中初步选取2基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6208。 轴承端盖的总宽度为9.6mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)，根据欢迎下载 - 34 -
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轴端的定位要求，经计算取l1?34mm,l5?33mm。 ②.确定轴段②的各段直径和长度 此轴段选取直径为d2?55mm。此轴段的宽度等于齿轮的齿宽，l2?71mm。 ③.确定轴段③的各段直径和长度 此处轴肩是为了固定左右大小齿轮故选取l3?10mm，d3?60mm。 ④.确定轴段④的各段直径和长度 此处轴端为了与齿轮进行配合，选取l4?110mm，d4?50mm。 (4)轴Ⅰ上零件的周向定位 大齿轮：与轴的周向定位采用平键连接。按d2?55mm，查表得截面b?h?16mm?10mm，键槽用键槽铣刀加工，长为L?50mm，选用平键为H816mm?10mm?50mm,齿轮与轴的配合为为n7。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m7。 小齿轮：与轴的周向定位采用平键连接。按d2?50mm，查表得截面b?h?16mm?10mm,键槽用键槽铣刀加工，长为L?80mm，选用平键为H816mm?10mm?80mm,齿轮与轴的配合为为n7。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m7。 (5)确定轴上圆角和倒角尺寸 o2?45 取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径见图。 欢迎下载 - 35 -
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