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轴系设计说明书
设计说明书
一． 齿轮受力分析
1． 由齿轮的参数得:

根据已知条件：中间轴传递的转矩T=1750N．m
中间轴传动的转速n=170r/min
假设中间轴的转向如下图，则对中间轴两齿轮受力分析如下:

Fr2
Fa2
Ft2
Fr3
Fa3
Ft3

各力的大小计算如下：

二． 轴的设计
1. 按纯扭初步估算轴径:
材料选45钢，调质处理，查设计手册，取C=118
由
n=170 r/min
则
2．轴上部件的选择
1）键
根据轴径初选 键B22×80 GB/T1096-2003
设载荷均匀分布,根据平键连接的挤压强度条件得：

中等冲击，取，计算得
取齿轮轮毂的宽度为90mm。
2）轴承
轴承选择圆锥滚子轴承30214,则其宽度B=24；齿轮与轴承间由套筒轴向定位，设计套筒内圈直径74mm,外圈直径80mm，长12mm。

轴的结构草图如下:

3．轴承支反力的计算及轴承寿命校核

1）求水平面支反力，受力分析如图：
Fr2=2800N
Fa2=2800N

72mm
72mm
102mm

Fr3=9230N

F2H
F1H

Fa3=5270N

图2 轴的水平受力图

则

2)求竖直面支反力，受力如图:
Ft3=24808N
Ft2=13167N

图3 轴的垂直受力图
F2v
F1v

则

3）总支反力：

4）寿命校核
轴承寿命计算公式如下:

查表取:温度系数
载荷系数

因为
得X=1;Y=0
所以：P=Fr=21488N

寿命满足实际需要,故所选轴承型号符合要求。

4．轴的校核
1）由水平受力图水平弯矩图

172000Nmm

915478Nmm

图4 轴的水平弯矩图

2）垂直面弯矩图

1541000Nmm

1193000Nmm

图4 轴的垂直弯矩图

3)合弯矩图：
1792000Nmm

1205000Nmm

图5 轴的合成弯矩图

1750000Nmm
4)扭矩图：

图6 轴的扭矩图

6）危险截面的当量弯矩

7）危险截面轴的直径校核
轴的材料选用45钢,调质处理，由手册查得
,
查得
则

考虑到键槽对轴的削弱，将直径增加5％，题目中取75mm完全符合安全要求.