1•轴I的强度校合
(1)求作用在齿轮上的力
F ri F t1tan20 3381.3 tan 20 1230.69N
(2)求轴承上的支反力
(1)画受力简图与弯矩图
V
根据第四强度理论且忽略键槽影响
M
70MPa
F ti
2T i
d i
2 138633
82
3381.30N
垂直面内：F NV1 917N F NV2314N
水平面内：F NH1 2518N F NH2 863N
1
9.2 10 6
F a F t tan 9967 tan 14 2485N
(2)求轴承上的支反力
水平面内：
F NV 1 (85 118 97) F r3 97 F 「2 (118 97) F a3 号
求得 F NV 1 162N
F NV2 (85 118 97) F r3 (118 85) F a F r2 85
W
3
旦)
32
(M M 2
°.7叮 2
，
（1）求作用在齿轮上的力 F t2 F t1 3381.30N
F r2 F r1 1230.69N
F t3
2T n 2 588023 9967N d 3
118
F r3
F tan a .
cos
9967
tan 20 cos14.6
所以轴的强度足够
2.校合轴II 的强度
3739N
cal
1.93 105 10 3
9.2 10 6
25.69Mpa
1
70MPa
ca2
2.34 105 10 3
3
0.1 0.045
20.69Mpa 1 70MPa
32
F NHI (85 118 97) F t2 (118 97) F t3 97 求得 F NH 1 =5646N F NH 2 (85 118 97) F t3 (85 118) F t 2 85
求得 F NH 2 =7700N
(2) 画受力简图与弯矩图
I MV I
(4)按弯扭合成应力校核轴的强度
在两个轴承处弯矩有最大值，所以校核这两处的强度
求得F N V2 垂直面内：
-2670N
51
%
t ------------------------- 1
t3
「r~3
J “ r ■皂
F L ： f
TT*r I H I 1 N “
iHt
.................... mu
R t
^r-TrrrnTfH
iE
■mi
F t3
[irnrrmTrnrr ^
f 卜 NHff
NHi?
F" NV1
M 2
( T)2
ca
70MP a
3
W 出 1.25 10 5 32
8.042 (0.75 5・88)2 62.4Mpa
截面A 左侧的扭矩T 为
T T 2 588023N ?mm 截面A 上的弯曲应力
M ‘
b 18.4MPa
b
W
截面A 上的扭转切应力
一 M 2 ( T)
2
cal
一 M 2 ( T)2
ca2
5.412 0.75 (5.88)2
W
精确校核轴的疲劳强度
1） 判断：危险面为 2） 对截面III 59Mpa
截面III 左侧
抗弯截面系数 W 0.1d 3 0.1 503 12500mm 2 抗扭截面系数
W
0.2d 3 0.2 503
2
25000mm
截面A 左侧的弯矩 M 为
M 588023
38 97
230359N ?mm
A 面与
B 面
轴的材料为40Cr,调质处理查表15-1 得 B 735Mpa, S540Mpa,
i 200Mpa
,r 2.5 D 50
由一——0.05 ,———1.11,
d 50 d 45
查得叫"3a r=1.60
查得材料的敏性系数为陷=°血叫=oa 应力集中系数
为
匕=1 + q^a t-1) = 1.510
查得表面质量系数戸鴻口皿鬥
计算安全系数
Wt
23.52MPa
355Mpa 查得尺寸系数为= °力；查得扭转尺寸系数为f c =0.80趴=0.05^0.1叫=0.05
10.43 x 8.358
b.42»5 = 1.5
计算得综合系数为
札1
取40Cr的特征系数为
^ = 0.1-0.2
，取
=Q.35Q
抗弯截面系数 W 0.1d 3 0.1 453 9112.5mm 2 抗扭截面系数
W
0.2d 3
0.2 453 18225mm 2
截面A 左侧的弯矩 M 为
M 588023 59
357664N?mm
97
截面A 左侧的扭矩T 为
T T 2 588023N ?mm
截面上的弯曲应力 M
b 39MPa
b
W
截面上的扭转切应力
b 一 32MPa b Wt
轴的材料为45钢，调质处理
杳得衍=石钳MP0疔
计算得综合系数为
取40Cr 的特征系数为
=0.1-0.2
计算安全系数
on
am
故可知截面III 截面A 右侧
左侧安全 1 =
275MPa
过盈配合处的•， 查得 =3.48， -=0.8— = 2.7«
并取S J 查得表面质量系数 —0.92
查得尺寸系数为
；查得扭转尺寸系数为
=0.80
化=0,05-0.1 = 0,05
氐］2 x 5.36
f
= = 5.25 »5= 1.5
如2, + 5詁
故可知截面A左侧安全综上，截面A两侧均安全
综合以上分析，轴强度合格
轴III的强度校合
(1)求作用在齿轮上的力
由前面计算可知作用在齿轮四上的力的大小等于作用在齿轮三上的力，即: F r4 F r3 3739N
F t4 F t3 9967N
F a4 F a3 2485N
⑵求轴承上的支反力
F A m
t -------------------------- —
F广*
-----------------------
11
L3F N K
1«
79
\
F NH
^
垂直面内:
F NVI (203 100) F r4
100 F a4 d4
2
F NV2 (203 100) F a4 虫
2 F r4
100
求得F NVI=1542N F NV2 =926N 水平面内：
F NHI (203 100) F t4 100
F NH2 (203 100) F t4 203
求得F NHI 3290N
F NHI 6678N
(3) 画受力简图与弯矩图
=8.923
I (4) 校合齿轮处截面。

=M W门 V 1 7^ W呼
_ M 2 ( T)2 ca1
W
所以轴的强度合格
cal
M 2 ( T)2
18Mpa v 1
70Mpa
12.36MPS K
1 70MR。