机械设计课程设计两级展开式斜齿圆柱齿轮传动(4)

4、中间轴的校核

为使中间轴上的轴向力相互抵消，高速级上小齿轮用右旋，大齿 轮用左旋。低速级上小齿轮用左旋，大齿轮用右旋。 作用在齿轮上的力： 高速轴

与轴Ⅰ相啮合的齿轮分度圆直径d2?288.58mm周向力Ft1?径向力Fr1?2T12×232566?N?1611.796Nd2288.58Ft2tan??604.619Ncos?

周向力Fa1?Ft2tan??402.021N低速级

与轴Ⅲ相啮合的齿轮分度圆直径d3?76.922mm周向力Ft2?2T22?232566?N?6046.8Nd376.92

Ftan?径向力Fr2?t1?2335.092Ncos?周向力Fa2?Ft2tan??2143.894N所以计算支反力有

.238N RBZ?418.987N∑水平方向RAZ?2149Z?0.177 为计算导致较小误差，故计算式合理的。证明计算无误。

.298N RBY?4518.298N∑铅垂方向RAY?3140?0 故可知计算无误。 Y计算转矩计算转矩、绘制弯矩图（如图6.2 中间轴弯矩图） 垂直面 C截面的弯矩

Mh1?50.5×RAZ?21158.844N?mm

Mv1??36848N?mm

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D截面的弯矩

Mh1??51873.88N?mmMv1??134330.881N?mm

水平面C处M=158585.05N.mm D处M=282393.645N.mm

.343N.mm 合成弯矩C处Mcz?159990.674N.mm MCY?162809.39N.mm 合成弯矩D处MDz?287118.142N.mm MDz?312715.097N?mm 当量弯矩MC?211482

MD?317225.159N?mm

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Fr1Ft1Fa1AFh1Fv1BCFa2Ft2Fr2DFh2Fv2Ft1Ft249.75Mh16864.75AMh2Fh1MhFr1Fa1Fv1Fv2Fh2BCDMv1AMv2MvBCFa2DFr2M1M2MT图6.2 中间轴弯矩图

计算后C剖面的最小直径为31.43mm 远小于设计尺寸51mm，故而强度足够 D剖面的最小直径为35.652mm 远小于设计尺寸70mm，故而强度足够

6.2高速轴的设计

阶梯轴的设计和具体尺寸由所选用的轴承和轴上零件决定，同时考虑轴的疲劳强度和弯曲强度。

1、确定轴的最小直径

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因高速轴为齿轮轴，材料与小齿轮材料相同为40cr,调质处理，取A=105。

dmin?A03p1?18.140mm n12、轴的结构设计（如图6.3 高速轴结构简图）

图6.3 高速轴结构见图

根据条件选择7207C型角接触球轴承，所以轴孔段直径30mm、长度60mm，轴伸段直径为32mm、长度为58 mm，轴颈直径35mm、长度17mm，安装直径42mm、右边长度20mm、左边16.5mm，

齿轮段直径由齿轮1决定，长度为其宽度66mm。

3、许用应力的校核

周向力Ft1?2T1?1661.289Nd1 Ft1tan?径向力Fr1??623.387Ncos?周向力Fa1?Ft1tan??414.50N1 故知计算无误。 计算支反力RAZ??397.806N RcZ?225.58N ∑z?0.00

Ray?1229.239N Rcy?432.589N ∑z?0 所以无误

计算转矩，绘制弯矩图（如图6.4 高速轴弯矩图） 垂直面B截面的弯矩

Mbz左?-20089.095N?mm

Mbz右?-32370.73N?mm

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水平面B截面的弯矩

Mby?62076.5215N.mm

合成弯矩

Mb左?65246.197N?mmMb右?70009.704N?mm计算当量弯矩

Mb左?71228.84N?mmMb右?70009.704N?mm图示

图6.4 高速轴弯矩图

计算直径为21.669mm 远远小于设计直径，强度足够

6.3 低速轴的设计

阶梯轴的设计和具体尺寸由所选用的轴承和轴上零件决定，同时考虑轴的疲劳强度和弯曲强度。

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