河北工程大学毕业设计
代入数据得：d?316?52648.2?181mm
45?106?3.14考虑轴上要安装键，为安全起见， 我们取：d=200mm
3.5.6确定轴的各段尺寸和长度
1.第一段用于安装曲柄，由曲柄的宽为157mm，曲柄外的轴端倒角为3mm，前面计算得知该段轴的直径为200mm。最后取该段轴的总长为160mm。
2.第二段用于安装轴承，由于轴的定位肩的高度h一般取为?0.07?0.1?d，取轴的直径为220mm。同时我们将与轴配合的轴承选取出来，查机械零件设计手册，由GB297-84查得圆锥滚子轴承选用7534E，同时查出该轴承的宽度为T?91mm，轴承端盖的长度为65mm和轴肩挡圈的长度为150mm，挡圈要突出两端的轴肩各3mm，最后我们取第二端长为
300mm。
3.第三段用于安装齿轮，轴径为200，齿轮的宽为200mm。由第二段的挡圈突出3mm，轴肩挡圈长为65mm，同时轴肩挡圈在左端突出3mm。最后该段的长度取为265mm。
4.第四段用于安装轴承，取轴的直径为180mm，查机械零件设计手册，由GB297?84圆锥滚子轴承取7530E，同时查得该轴承的宽为T?77mm，由第三段的挡圈突出3mm，轴端的倒角取3mm，最后取该段轴长为83mm。
3.5.7轴上零件的轴向定位
齿轮，曲柄的周向定位均采用平键连接。由第一段的轴的直径为200mm，由于键长不
d所以取l=140mm。查《机械设计》表6—1查得平键截面宜超过?1.6?1.?8，
b?h?l?32?18?140mm，键槽用键槽铣刀加工，选取曲柄与轴的配合为
H7。齿轮安装n6同样是用平键连接，取该段的键长为l?140mm，查《机械设计》表6—1查得平键截面加工通曲柄处的键一样。滚动轴承与轴的轴向定位是由过渡配合b?h?l?32?18?140mm，
来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
3.5.8确定轴上的圆角和倒角的尺寸
根据《机械设计》表15-2中零件倒角c与圆角半径R的推荐值选出轴端倒角：3?45?，圆角为：R?3.0。
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3.5.9确定轴上的载荷
轴上的受力如图所示：
由前面计算得：Ft?66475N， Fr?21272N。
在计算液压缸时，我们已经算出F=250000N。 各段的长度如图所示。
3.5.9.1 求垂直面的受力
其受力图为：
以b点为圆心取矩得：
Fv2*(174?432.5)?F80?Fr432.5?0
(3-42)
求得：FV2?48145N。 又由 ?FY?0得：
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FV1?F?FV2?Fr (3-43)
求得FV1?276873N。
3.5.9.2求水平面上的力
受力图为：
以 b 点为圆心取矩得：
FH2(174?432.5)?Ft432.5?0(3-44)
求得：FH2?47404N， 又由?FY?0得：
FH1?Ft?FH2 得：FH1?19071N。
3.5.9.3 轴的弯矩与扭矩图
垂直面：
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-
(3-45)
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图中：
M1?F?0.080?20000N M2?FV1?0.174?8377.2N
水平面：
图中：
M3?FH1?0.4325?8248.2N?m(3-48)总弯矩为：
M2b?M1?0?20000N?m M?M2C2?M23?11756N?m 总弯矩图：
轴的扭矩图为：
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- (3-46) (3-47)
(3-49)
(3-50)
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由总弯矩和扭矩图可知，轴上最危险的截面是b 面。
3.5.9.4 弯扭合成应力校核轴的强度
这里只校核危险截面b 的强度，根据《机械设计》以及上表中的数据，我们取??0.6。 计算轴的b点出的抗弯截面系数：
Wb??d332?0.000785m3
(3-51)
则，轴的计算应力：
?cb?(3-52)
Mb?(?T2)2Wb?47.6MPa
由于前面已经选定轴的材料为45号钢，调制处理。查表《机械设计》表15-1许用弯曲应力???1??180MPa。
因此 ?ca????1? 故 设计符合要求。
3.5.10平键的校核
曲柄和轴的连接方式时平键连接，在整个机构的设计中此处键的要求最高，属于最危险的键。
平键连接的强度校核：
键的主要失效形式是工作面被压溃。除非有严重过载，一般不会出现键的剪短。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。
假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为：
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