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1、6.轴的设计计算6.1输入轴设计6.1.1选择轴的材料，确定许用应力减速器传递功率较小，对材料无特殊要求，故选用20号钢做调质处理。6.1.2按扭转强度估算轴径（最小直径）轴的最小直径应满足：根据表16.2得C=135-160. 式（6.1）根据表16.2 20号钢得C=135-160其余符号如前所述根据表16.2得20号钢C=135-160.，由式（6.1）d（135-160） =27.69-32.82mm 考虑到最小直径处要连接带轮有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为29.0834.46mm 。设计手册取标准直径dmin =35mm 6.1.3确定各轴段直径和长度1段直径最小取d
2、1=35mm，考虑到要对安装在轴段一上的联轴器进行定位，轴段2上应有轴肩，同时能很顺利的在轴段3上安装轴承，轴段3必须满足轴承内径的标准，取2段d2 =38mm，d3=40mm，设计轴段4，6为轴肩以定位轴承，的直径d4=50mm，d6=50mm， 在第五段上加工齿轮轴，轴的直径应该为齿顶圆直径d5=60mm第七段上安装轴承 d7=40mm初选用7208AC轴承，其内径为40mm,宽度为18mm.6.1.4确定各轴段的长度齿轮的轮毂宽度为60mm，齿轮完全加工在轴上，取L3=60mm；齿轮端面与箱体内壁之间应留有一定的间距，该间距定为15mm，取轴承端面距箱体内部的距离为5mm，所以轴段4的长
3、度L4=20mm，取L2=70mm，由于L1段是依靠键连接与带轮相连，查有关带轮手册取L1=75，如图6.1所示：图6.16.2输出轴设计6.2.1选择轴的材料，确定许用应力减速器传递功率较小，对材料无特殊要求，故选用45号钢做调质处理。6.2.2按扭转强度估算轴径（最小直径）根据表16.2得C=118-107.，由式（6.1）（107-118） =31.2234.44mm考虑到最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%-5%，取为32.15935.477mm。由设计手册取标准直径d1 =35mm6.2.3确定各轴段直径段直径取d1=35mm，考虑到要对安装在轴段一上的联轴器
4、进行定位，轴段2上应有轴肩，d2=38mm同时能很顺利的在轴段3上安装轴承，轴段3必须满足轴承内径的标准，故取d3=40mm，用同样的方法确定轴段4，5的直径d4=45mm，d5=55mm，d6=45mm，d7=40mm初选用7208AC轴承，其内径为40mm,宽度为18mm.6.2.4确定各轴段的长度齿轮的轮毂宽度为56mm，为保证齿轮固定可靠，轴段4的长度应略短于齿轮轮毂的宽度，取L4=54mm；为保证齿轮断面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁之间应留有一定的间距，该间距定为15mm，为保证轴承安装在箱体轴承座孔中（轴承宽度为18mm），并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内部的距离为5m
5、m，所以轴段3的长度L3=39mm，根据箱体结构及联轴器距轴承盖要一定距离要求，取L2=38mm，查有关联轴器手册取L1=72，5段为一轴肩用于定位齿轮，取长度为6，6段用于定位轴承取长度为16，7端上安装轴承取长度为18，轴的结构如图6.2，具体装配简图如图6.3图6.2图6.36.2.5按弯矩复合强度计算校核输出轴分度圆直径：已知d2=162mm转矩：T2=237540Nmm 式（6.2）式中n法面压力角 Ft圆周力 Fr径向力 Fa2轴向力，其余符号如前所述，由式（6.2）求圆周力：FtFt2=2T2/d2=237540*2/162=2932.59N求径向力Fr,Fr2=Ft2tann
6、/cos=2932.59Ntan200 / cos15.010 =980.002N求轴向力Fa2=Ft2tan=2932.59Ntan15.010 =704.539N绘制轴受力简图（如图6.4a） 绘制水平面弯矩图（如图6.4b）水平面轴承支反力：F HA=FHB=Ft/2=1466.30N-截面处的弯矩为：MH1=1466.30*118/2=86511.11N.mm-截面处的弯矩为：MH =1466.30*31=45455.145N.mm作垂直面内的弯矩图（6.4C），支点反力为：F VA= Fr2/2- Fa2*d/2L= 6.377N F VB= Fr2- F VA=980.002-6.
7、377=973.625N-截面左侧弯矩为：MV1左 = F VA* 118/2=6.377*（118/2）=376.243 N.mm-截面右侧弯矩为：MV1右 = F VB* 118/2=973.625*（118/2）=55319.88N.mm-截面处的弯矩为：MV11= F VB*31=937.625*31=30182.375 N.mm图6.4作合成弯矩图6.4dM=-截面：M1左=86511.93 N.mmM1右= =102686.23N.mm-截面：M= =54563.23 N.mm作转矩图6.4e：T= =237518.983 N.mm求当量弯矩： 因减速器单向运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数为0.6。-截面：Me1= =175652.95 N.mm-截面：Me11= =152599.614 N.mm确定危险截面及校核强度，图中可以看出，截面-，-都应该进行校核 ，现将计算出的截面截面的，及T的值列于下表：载荷水平面H垂直面V支反力F， 弯矩M 总弯矩扭矩校核公式为 式（6.4）式中，W-抗弯截面系数 -当量弯曲应力 -轴的许用弯曲应力由式（6.4）-截面e1=Me1/w=175652.95/0.1d33=19.27MPa-截面：e2= Me11/w= 23.844MPa查表16.3得-1b=60MPa,满足e-1b的条件，故轴有足够强度，有裕度且有裕度.