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根据第一段轴的直径d1?22mm，长度l1?42mm和第四段轴的直径d4?35mm，长度l4?83mm，可查《机械设计课程设计手册》56页表4-1(平键连接的剖面和键槽尺寸（GB/T 1095—2003摘录）、普通平键的形式和尺寸（GB/T 1095—2003摘录）)得到，键的型号分别为：GB/T 1096 键6?6?32；GB/T 1096 键10?8?63。

(2) 轴承的配合

根据荷载的状态，查《机械设计课程设计手册》85页表6-10（安装向心轴承的轴公差带代号）可以确定安装向心轴承的轴的公差带代号为k5。

根据运载状态和载荷状态，查《机械设计课程设计手册》85页表6-11（安装向心轴承的孔公差带代号）可以确定安装向心轴承的孔的公差带代号为J7。

(3) 齿轮与轴的配合

根据高速轴的实际运行情况，根据《机械设计课程设计手册》238页表17-2（减速器主要零件的荐用配合）可选用的配合为

(4) 带轮与轴的配合

根据高速轴的实际运行情况，查《机械设计课程设计手册》238页表17-2（减速器主要零件的荐用配合）可选用的配合为

H7。 r6H7。 r6图1 高速轴的配合关系

（5）高速轴上圆角、倒角等

根据轴肩两端轴的直径，查《机械设计课程设计手册》表1-26（圆形零件自由表面过渡圆角（参考））可以确定，在除标准件外其余过渡圆角半径尽量取成一致的前提下，圆角的半径均选取R=2mm。

根据轴两端的直径，查《机械设计课程设计手册》表1-25(零件倒圆与倒角（GB/T 6403.4—2008摘录）)可以确定，倒角的尺寸C=1 mm。

在装轴承的两端的轴肩圆角应该小于轴承的圆角半径Ra=1 mm，故所述轴肩的过度圆角半径定位R=0.8 mm。

3. 按弯扭合成校核高速轴的强度

(1) 高速轴的受力简图 (2) 高速轴的支反力

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1) 带轮的压轴力在水平面和竖直平面上的分力 2) 水平面上的支反力RH

小齿轮受力分析

在分度圆上，法向力Fn可以分解成两个相互垂直的分力：切与分度圆的圆周力Ft和半径方向的径向力Fr 。根据其各自的计算公式，可知 3) 竖直面上的支反力RV (3) 高速轴的弯矩图 1) 水平面上的弯矩图

图2.7.6 轴的水平平面弯矩图

2) 竖直平面上的弯矩图

图2.7.7 轴的竖直平面弯矩图

3) 合成弯矩图

图2.7.8 轴的合成弯矩图

4) 扭矩图

图 轴的扭矩图

(4) 高速轴的当量弯矩图 根据计算公式：

M?此时??0.6

可以得到当量弯矩图：

?M????T?22 (2-27)

图 轴的当量弯矩图

(5) 高速轴的强度校核

针对截面C进行轴的强度校核，根据弯曲应力的计算公式：

?ca?Mca (2-28) W式中：W——表示轴的抗弯截面系数，由课本233页表11.5（抗弯、抗扭截面模量计算

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bt(d?t)2???mm3 ，查《机械设计课程设计手册》56页表4-1可知公式）可知W?322dt=5mm。

Mca——轴所受到的弯矩，N?mm 代入C截面的数据后可得： 故该高速轴的强度满足条件。

?d34. 精确校核高速轴的强度

(1) 确定危险疲劳截面

考虑影响疲劳强度的主要因素（载荷、应力集中、表面质量和绝对尺寸），危险疲劳截面取第3段轴和第4段轴的交界处，针对该处的左（右）侧进行精确校核。

查课本234页表11.6（疲劳强度的许用安全系数?s0?）取疲劳强度的许用安全系数为：

[S]＝1.4 （载荷可精确计算，材质均匀，材料性能精确可靠）

(2) 危险截面左侧的精确校核 1) 危险截面的抗弯，抗扭截面模量

由课本233页表 11.5（抗弯、抗扭截面模量计算公式）可以得到左侧截面的抗弯、抗扭截面的模量计算公式：

2) 危险截面的弯曲应力 由弯曲应力的计算公式得：

此时弯曲应力为对称循环应力，故?max??b3?25.84MPa，?m?0。

3) 危险截面的切应力 由扭转切应力的计算公式可得：

此时切应力为脉动循环应力，故?max??T?8.37MPa，?m?4) 综合影响系数?k??T2?4.185?MPa。

?D、?k??D

由综合影响系数计算公式：

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?k??D?k?????k? (2-29)

?k??D?式中： k?、k?——应力集中系数

???? (2-30)

??、??——尺寸系数

??、??——表面状态系数

计算应力集中系数k?、k? 由截面3的结构尺寸，可得：

根据上诉数据查课本23页图1.15（b）（平板肩部圆角处的理论应力集中系数??），可得???2.8。

根据抗拉强度?b?640?MPa和应力集中系数???2.8，查课本图1.16（钢的敏感系数）可得敏感系数q?0.7。

由应力集中系数的计算公式，可得

尺寸系数??、??

根据抗拉强度?b?640?MPa和d3?30?mm查课本24页图1.17（钢的尺寸系数

??、??），可得??????0.77。

表面状态系数??、??

根据抗拉强度?b?640?MPa和精磨的制造方法，通过查课本24页图1.19（钢的表面状态系数），可得：

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