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试取轴直径为50mm
轴的长度：L1+L2+L3=65+120+120=305mm
3）轴上零件的周向定位
齿轮与轴 d＝70 b×h＝20×12 63 H7/r6
半联轴器与轴 d＝55 b×h＝16×10 63 h7/m6
键槽方向一致A
4）轴上圆角半径
R＝1.5 R＝2.5 R＝2
(3)轴的强度校核。
1)轴上齿轮受力分析
如图3.5所示Fr为径向力，Ft为圆周力，Fn为d为分度圆直径， 为压力角20°即：
Ft＝2T/d＝6.68×105/212.5＝3143.5N (3.10)
Fr=Ft/ =8636.8N (3.11)
Fn= Ft/cos =3345.8N (3.12)
图3.5 轴上齿轮受力图
l）绘出空间受力图
图3.6 轴的受力图
3) 计算垂直面支座反力:
如图3.6 L1=65mm,L2=120mm
Fr＝FNH1+FNH2
65×FNH1＝120×FNH2
Fr=8386.8N
FNH1=5440.1N
FNH2=2946.7N
MH＝353605Nmm
4）给出垂直面的弯矩图
图3.7 垂直面弯矩图
5）计算水平面支座反力
如图3.6 L1=65mm,L2=120mm
Ft＝FNV1+FNV2
65×FNV1＝120×FNV2
Ft=3143.5N
FNV1=2039N
FNV2=1104.5N
MV=132535Nmm
6) 给出水平面的弯矩图
图3.8 水平面的弯矩图
7)计算合成弯矩
M合＝ ＝377626.8Nmm （3.13）
8) 给出合成弯矩图
图3.9 合成弯矩图
9） 给出扭矩图
T＝668000Nmm
图3.10 扭矩图
10)给出计算弯矩
＝ ＝550674.7Nmm
11）确定危险断面，进行校核
危险截面在齿轮处
抗扭截面系数W＝0.1×d3＝12500
＝44.05MPa (3.15)
查得，45号钢，调质处理[σ-1]=60 MPa，[σ-1] σca
12）结论
该轴满足弯扭合成强度要求。
3.4.2 输出轴的设计计算
(1)参数计算
标定参数：输入功率P=154kw, n1=2200r/min
因为在传动路线上有4对球轴承，其机械效率为 ＝0.922，所以中间输入轴的功率及转速为：
P输出＝P×0.922＝142KW
n输出＝n/2.155=1020r/min
T=9.55×106 =2489636 N•mm
(2)总体结构设计
1)绘制输出轴得结构图3.11
图3.11 输出轴结构图
2)轴的直径、长度，材料。
材料：选择45号钢,调质处理。
直径：按扭矩估算最小直径