六，轴的设计计算 （一）高速轴 1. 求输出轴上的功率P1，转速n1，转矩T1 P1=2.98KW n1=1032.14 r/min T1=27.54N．m ?1232N2 求作用在齿轮上的力 已知低速级小齿轮的分度圆直径为 d1=44.70 mm 而 Ft1=2Td?2?2750044.7 oFt1=1232N o Fr1= Ft1tan?ncos??1232?tan20cos1347`?462.22N Fr1=462.22N Fa1= 115.24N 45钢 Ao?105 Fa1= Fr1tan?=462.22×tan13?47`=115.24N 3 初步确定轴的最小直径 先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本表15?3取Ao?105 dmin?Ao3P1n1?14.95mm dmin?14.95mm4计算转矩 查课本表14?1,选取Ka?1.5 Tca?KaT?1.5?27.54?41.31N?m Ka?1.5 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 查《机械设计手册》22?112 选取YL5型凸缘联轴器其公称转矩为63Nm,半联轴器的孔径选取 d1?22mm,故取dⅠ?Ⅱ?22mm.半联轴器的长度L?52mm. YL5型 5 轴的结构设计 凸缘联轴器 （1）拟定轴上零件的装配方案

16

（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）Ⅰ-Ⅱ轴段由于联轴器一端连接带轮，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸直径22mm 受到带轮限制，取直径为22mm 孔长定为56mm。 孔长56mm 2）Ⅱ-Ⅲ段用于安装轴承端盖考虑端盖直径26mm 宽度为35mm 3) Ⅲ-Ⅳ段因为要承载径向力和轴向力因此初选为圆锥滚子轴承30206直径30mm 宽度为35mm 4) Ⅳ-Ⅴ段取轴径为35mm 宽度为48mm 5）Ⅴ-Ⅵ段轴肩定位于小齿轮左端，直径定为30mm,宽度为10mm 6) Ⅵ-Ⅶ段为小齿轮轴，取安装齿轮段轴径为35mm 已知齿轮宽为50mm 故取宽度 为48mm 7) Ⅶ-Ⅷ段用于安装轴承，定直径为30mm 宽度定为22mm . 6 绘制轴的弯矩图和扭矩图： （1）求反力 H水平面 RH1??Ft1?4377.5?43??1230?4377.5?43??438.92 N RH2?Ft1?77.577.5?43?1230?77.543?77.5?791.08 N V垂直面 RV1??Fr1?4343?77.5??462.22?4377.5?43??164.86 N RV2?Fr1?77.543?77.5?462.22?77.543?77.5 ?297.14 N （2）求齿宽中点出的弯矩

17

H水平面 MH?77.5?RH1?77.5?438.92?34016.3 Nmm V垂直面 MV?77.5?RV1?77.5?164.86?12776.65 Nmm 2合成弯矩M M?M2H?MV?36336.64Nmm 扭矩T T???T1?0.6?27540?16524 Nmm 当量弯矩Mca Mca?M2?T2?39917.34Nmm 弯矩图和扭矩图： 18

6.校核轴的强度： 查表得 ?b?640N/mm2,材料的许用应力即 [??1]b?60 N/mm2,轴的计算应力 为： ?ca?McaW?[?] （二） 中间轴的结构设计： 1. 求轴上的功率，转速，转矩 P2=2.83KW n2=294.90 r/min T2=91.61N.m P2=2.83KW n2=294.90 r/min T2= 91.61N.m d1= 2 大小齿轮的分度圆直径 d1=65.96mm d2=157.28mm 3 初步确定轴的最小直径 65.96mm d2= 157.28mm 19