联轴器-二级圆锥-斜齿圆柱-联轴器，F=2300,v=1.1,D=360,16小时36(8)

轴承B的总支承反力为：

22

????= ??????+??????= 627 2+ 2497 2=2574.52??

d.绘制水平面弯矩图

截面A和截面B在水平面内弯矩

??????=??????=0

截面C右侧在水平面内弯矩

??????右=???????×????=? 400×43 =?17200???????

截面C左侧在水平面内弯矩

??????左=????2×

??2212.5

???????×????=462×? 400×43 =31888??????? 22截面D右侧在水平面内弯矩

??????右=??????×?????????3×

截面D左侧在水平面内弯矩

??????左=??????×????=627×54.5=34172???????

e.绘制垂直面弯矩图 截面A在垂直面内弯矩

??????=??????=0???????

截面C在垂直面内弯矩

??????=??????×????=2006×43=86258???????

截面D在垂直面内弯矩

??????=??????×????=2497×54.5=136086???????

f.绘制合成弯矩图

截面A和截面B处合成弯矩

????=????=0???????

截面C右侧合成弯矩

22

????右= ??????+??????= ?17200 2+ 86258 2=87956??????? 右??371.666

=627×54.5?695×=9268??????? 22截面C左侧合成弯矩

22

????左= ??????+??????= 31888 2+ 86258 2=91964??????? 左第26页/共45页

截面D右侧合成弯矩

22

????右= ??????+??????= 9268 2+ 136086 2=136401??????? 右截面D左侧合成弯矩

22????左= ??????+??????= 34172 2+ 136086 2=140311??????? 左f.绘制扭矩图

??2=111138.12???????

g.绘制当量弯矩图

截面A和截面B处当量弯矩

??????=??????=0???????

截面C右侧当量弯矩

2??????右= ????+ ???? 2= 879562+ 0.6×111138.12 2=110376??????? 右截面C左侧当量弯矩

2??????左= ????+ ???? 2= 919642+ 0.6×111138.12 2=113596??????? 左截面D右侧当量弯矩

2??????右= ????+ ???? 2= 1364012+ 0.6×111138.12 2=151828??????? 右截面D左侧当量弯矩

2??????左= ????+ ???? 2= 1403112+ 0.6×111138.12 2=155351??????? 左第27页/共45页

h.校核轴的强度

第28页/共45页

因轴截面D处弯矩大，同时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面。 其抗弯截面系数为

??×??3

??==4578.12????3

32抗扭截面系数为

??×??3

????==9156.24????3

16最大弯曲应力为

??=

剪切应力为

??=

??

=12.39?????? ????

??

=33.93?????? ??按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向传动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数α=0.6，则当量应力为

??????= ??2+4× ??×?? 2=37.04??????

查表得45，调质处理，抗拉强度极限ζB=640MPa，则轴的许用弯曲应力[ζ-1b]=60MPa，ζe<[ζ-1b]，所以强度满足要求。

7.3低速轴设计计算

（1）已经确定的运动学和动力学参数

转速n=58.39r/min；功率P=2.74kW；轴所传递的转矩T=448141.81N?mm （2）轴的材料选择并确定许用弯曲应力

由表选用45，调质处理，硬度为217∽255HBS，许用弯曲应力为[ζ]=60MPa （3）按扭转强度概略计算轴的最小直径

由于低速轴受到的弯矩较小而受到的扭矩较大，故取A0=112。

32.74??

??≥??0×=112× =40.4???? ??58.393

由于最小轴段直径截面上要开1个键槽，故将轴径增大7%

????????= 1+0.07 ×40.4=43.23????

查表可知标准轴孔直径为45mm故取dmin=45 （4）设计轴的结构并绘制轴的结构草图 a.轴的结构分析

第29页/共45页

低速轴设计成普通阶梯轴，轴上的齿轮、一个轴承从轴伸出端装入和拆卸，而另一个轴承从轴的另一端装入和拆卸。轴输出端选用A型键，b×h=18×11mm(GB/T 1096-2003)，长L=45mm；定位轴肩直径为50mm；联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过渡配合固定。

b.确定各轴段的长度和直径。

第1段：d1=45mm，L1=110mm

第2段：d2=50mm（轴肩），L2=59mm（轴肩突出轴承端盖20mm左右） 第3段：d3=55mm（与轴承内径配合），L3=21mm（轴承宽度） 第4段：d4=64mm（轴肩），L4=71.5mm（根据齿轮宽度确定） 第5段：d5=74mm（轴肩），L5=12mm

第6段：d6=64mm（与大齿轮内孔配合），L6=58mm（比配合的齿轮宽度短2mm，以保证齿轮轴向定位可靠）

第7段：d7=55mm（与轴承内径配合），L7=40.5mm（由轴承宽度和大齿轮断面与箱体内壁距离确定） 轴段 1 2 50 59 3 55 21 4 64 71.5 5 74 12 6 64 58 7 55 40.5 直径45 (mm) 长度110 (mm)

（5）弯曲-扭转组合强度校核

第30页/共45页