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计 算 及 说 明 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表15-2，取轴端倒角1.2?45? 轴段编号 Ⅰ-Ⅱ Ⅱ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ Ⅴ-Ⅵ Ⅵ-Ⅶ 总长度 （5） 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于30307型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=18mm。因此，轴的支撑跨距为 L1=118mm， L2+L3=74.5+67.5=142mm。 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。 长度直径配合说明 与V带轮键联接配合 定位轴肩 与滚动轴承30307配合，套筒定位 与小齿轮键联接配合 定位轴环 与滚动轴承30307配合 结 果 （mm） （mm） 90 60 42 78 10 23 30 32 35 40 44 35 303mm .专业.整理.
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计 算 及 说 明 结 果 .专业.整理.
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计 算 及 说 明 载荷 水平面H 垂直面V 结果 FNH1?1358N，FNV1??4111N，支反 力F FNH2?1550N FNV2?2566N C截 MV?FNV2?L3?MaMH?FNH2?L3? 面弯120900N?mm ?233302N?mm矩M 22总弯Mmax?MH?MV? 矩 1209002?2333022?262767N?mm T?139057N?mm 扭矩 （6） 按弯扭合成应力校核轴的强度 根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切 应力，取??0.6，轴的计算应力 ?ca＝43MPa 安全M2?(?T)2?ca＝?W262767??0.6?139057?MPa?43MPa0.1?40322 已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得[?-1]?70MPa。因此?ca?[?-1]，故安全。 .专业.整理.
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计 算 及 说 明 2. 中速轴的设计 结 果 (1) 中速轴上的功率、转速和转矩 转速（r/min） 中速轴功率（kw） 转矩T（N?m） 128.690 6.861 509.135 (2) 作用在轴上的力 已知高速级齿轮的分度圆直径为d1?367.37mm，根据式 (10-14)，则 Ft1?2T2?509.135Ft1???2771.78N2771.78Nd367.37?10?3Fr1?Ftan?nFr1?t?1037.42Ncos?tan20?Fa1? 2771.78??1037.42N cos13?28?42?664.34NFa1?Fttan??2771.78?tan13?28?42??664.34N已知低速级齿轮的分度圆直径为d2?95.63mm，根据式 (10-14)，则 2?509.135Ft2??10648.02N?395.63?10Ftan?nFr2?t?cos?tan20?10648.02??3985.33Ncos13?28?42?Fa2?Fttan??10648.02?tan13?28?42??2552.11N Ft2?10648.02NFr2?3985.33NFa2? 2552.11N (3) 初步确定轴的最小直径 先按式(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。根据表15-3，取A0?112,于是得 dmin?A03P6.86?112?3?39.31mmn153.6 dmin?39.31mm .专业.整理.
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计 算 及 说 明 (4) 轴的结构设计 1）拟订轴上零件的装配方案（如图） 结果 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=45mm，由轴承产品目录中初步选取标准精度级的单列圆锥滚子轴承30309，其尺寸为d×D×T=45mm×100mm×27.25mm，故LⅠ-Ⅱ=LⅤ-Ⅵ=27+20=47mm。 两端滚动轴承采用套筒进行轴向定位。由手册上查得30309型轴承的定位轴肩高度h=4.5mm，因此，左边套筒左侧和右边套筒右侧的高度为4.5mm。 ②取安装大齿轮出的轴段Ⅱ-Ⅲ的直径dⅡ-Ⅲ=50mm；齿轮的左端与左端轴承之间采用套筒定位。 ③为了使大齿轮轴向定位，取dⅢ-Ⅳ=55mm，又由于考虑到与高、低速轴的配合，取LⅢ-Ⅳ=100mm。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 3）轴上零件的轴向定位 大小齿轮与轴的周向定位都选用平键14mm×9mm×70mm，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表15-2，取轴端倒角1.2?45?，各圆角半径见图 .专业.整理.