（1）计算分度圆直径

d1?z1?m?30?3?90mm d2?z2?m?180?3?540mm （2）计算中心距

d1?d290?540??315mm22

a? （3）计算齿轮宽度

b??d?d1?0.4?90?36mm

( 4)结构设计

由于小齿轮直径为96mm小于160mm，因此采用实心式 由于大齿轮直径为480mm大于160mm，因此采用腹板式

五、轴的设计计算

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（一）高速级轴

图 1

该轴传递功率较小，转速中等，且属一般用途的轴，无特殊要求，故轴的材料选选用45钢。经调质处理，由机械设计书“中表15-3和表15-1（P370）查得其许用扭转切应力???1??60MPa??T??40MPa(25~45)， 2.按扭转强度初步设计轴端直径。 1 ） 初步估算轴的最小直径：

9550000P39550000?1.067???11.19mm0.2??T?n0.2?40?910d?3

考虑轴端开有键槽，因此轴的最小轴径增大10%~15%，则

d?11.19?1.15?12.87mm

考虑到电机轴以及联轴器的选用，

由于选用的弹性套柱销联轴器TL4/J120?38,所以取最小 轴径20mm。

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2 ）作用在小锥齿轮上的力：

dm1?d1?(1?0.5?R)?52?(1?0.5?0.3)?44.2mm

Ft?2T12?11120??503.17Ndm144.2

圆周力： 径向力：

??F?Ftan?cos??503.17?tan20?cos14.7?177.14N1 rt

轴向力：

??F?Ftan?sin??503.17?tan20?sin14.7?46.47N at1

3 ）轴的结构设计（如图1）：

根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，为了满 足联轴器的轴向定位要求，1-2轴端右端需要制出一轴肩 ，由于联轴器内径和内孔长分别为d1?2?20mm和l?38mm ，故取2-3轴段的直径为 d2?3?27mm和l1?2?36mm。 初步选定滚动轴承，因为此处轴承同时承受轴向力和径 向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承。参照工作需要初步确 定l2?3?55mm，根据与之配合的轴径，并且根据机械设计手册

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选定单列圆锥滚子轴承的型号为33006，其主要参数为d?30mm ，T?B?20mm，D?55mm，所以取l3?4?19mm，d4?5?37mm。 取l4?5?55mm，l5?6?19mm，l6?7?47mm，d5?6?30mm，d6?7?27mm。 至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。 4 ）计算轴上载荷及较核： 高速轴的受力分析图如下图。

计算轴上载荷：其中l1?62.6mm，l2?50.32mm 1.求垂直面内的支反力：

Ftl2?Ft1l1?0，Ft?Ft1?Ft2 代入数据计算得： Ft1??404.47N Ft2?907.64N

.82N.mm Mt2?Ft1?l1?404.47?62.6?25319 2.求水平面内的支反力：

Frl2?Fr1l1?Fadm1/2?0，Fr?Fr1?Fr2 代入数据计算得：

Fr1??103.79N Fr2?280.93N

.25N.mm Mr2?Fr1?l1?103.79?62.6?6497

Ma?Fa?dm1/2?46.47?52?1028.22N.mm2

3. 合成弯距：

22M?M?M.15N.mm r2t2?26140

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