长度应该略小于84mm，取80mm。
2轴段4-5，此处与大齿轮配合，取直径为齿轮孔径70mm，长度略小○
于轮毂长度取为68mm。
3轴段5-6，选取轴承型号为33109，由轴承内圈直径得轴段直径为○
45mm。又考虑大齿轮与小齿轮的配合，大齿轮与内壁距离为10mm。轴承距离内壁取2mm左右，最后确定轴段长度为48mm。
4轴段3-4，○此段用于大齿轮定位，轴肩高度为4mm，所以直径取78mm，长度取10mm。
5轴段2-3，左端用于轴承定位，轴肩高度取5.5mm，直径为52mm，○
又有轴承距离内壁2mm左右，轴段长度得出为71mm。
6轴段6-7，根据轴承和端盖宽度，再是轴稍微伸出一段，确定轴段○
长度为20mm，直径取轴承内圈大小为43.5mm。
⑧轴段1-2，此段装轴承33109，轴颈去45mm，轴段长度去26mm。 ⑨零件的周向定位 查[1]附表4-1得
左端半联轴器定位用C型平键，宽度为12x8mm，长度略小于轴段，取70mm，选取键12?70，
右端大齿轮定位用平键，宽度为20x12mm，长度略小于轴段，取60mm，选取键20?60。 ⑩轴上圆角和倒角尺寸
参考[3]表15-2，取轴端倒角为2mm，圆角取1.6mm (5)求轴上的载荷
21
根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示 圆周力Ft?3207N，轴向力Fr?1194N，径向力Fa?730N
支反力：F1V?1113N,F2V?81N,F1H?1123.3N,F2H?2083.7N弯矩M：MH?143782.4N?mm,MV1?142464N?mm,MV2?5589N?mm总弯矩：M1?202408N?mm，M2?143875N?mm
(6)按弯扭合成应力校核轴的强度
由上图可知，应力最大的位置，只需校核此处即可，根据[3]式15-5及以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取
??0.6，由[3]表15-4 查的W公式，轴的计算应力
22
?ca?M2?(?T3)2W2?2202408?(0.6?601880)20.1?70312.15MPa
查[3]表15-1得[??1]?70MPa，因此?ca?[??1]，轴安全。 (7)精确校核轴的疲劳强度 1判断危险截面 ○
截面1 ，2，6，7只受扭矩作用，虽然键槽轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但是由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面1，2，6，7 均无需校核。
由上述计算已知齿轮中点C处应力最大，截面4的应力集中影响和截面5的相近，但截面4不受扭矩作用，而且截面较大，所以不必做强度校核。 截面C上虽然应力较大，但应力集中不大而且这里的轴颈最大，故截面C也不必校核。显然截面3也不用校核，所以只需校核截面5两侧即可。 2截面5的左侧 ○
mm3 抗弯截面系数W?0.1d3?0.1?703?34300抗扭截面系数WT?0.2d3?68600mm3 截面4左侧的弯矩为
54.5?32.5M?202408??81706N?mm
54.5截面6上的扭矩为T3?601880N?mm 截面上的弯曲应力
?b?M.81706??2.38MPa W3430023
截面上扭转切应力
?3T?TW?601880?8.77MPa T68600轴的材料为40Cr，调质处理。由[3]表15-1查得
?B?735MPa,??1?355MPa,??1?200MPa。
综合系数的计算
r查[3]附表3-2，由d?270?0.03，Dd?1.56 经直线插入，得因轴肩而形成的理论应力集中为
???2.14，???1.81，
由[3]附图3-1得轴的材料敏感系数为q??0.81，q??0.85， 则有效应力集中系数为，按[3]式（附表3-4）
k??1?q?(???1)?1.92 k??1?q?(???1)?1.69
由[3]附图3-2，3-3查得尺寸系数为???0.73，扭转尺寸系数为
???0.9，
查[3]附图3-4，轴采用精车加工，表面质量系数为??????0.86，轴表面未经强化处理，即
?q?1，则综合系数值为
K???k??1?1?2.06
???Kk?1????1?3.04
????碳钢系数的确定
碳钢的特性系数取为???0.1，???0.05
24
安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为
S????1K??45.3
??a???mS??1??K??7.44
?a????mSS?S?ca?S2?7.34?S?1.5
??S2?故此处安全。 ○
3截5的右侧 抗弯截面系数W?0.1d3?0.1?453?9112.5mm3 抗扭截面系数W3T?0.2d3?18225mm 截面5右侧的弯矩为
M?81706N?mm
截面5上的扭矩为T3?601880N?mm 截面上的弯曲应力
?b?MW?817069112.5?8.97MPa 截面上扭转切应力
?T3T?W?601880?33MPa T18225轴的材料为40Cr，调质处理。由[3]表15-1查得?B?735MPa,??1?355MPa,??1?200MPa。
综合系数的计算 查[3]附表3-2，由r?2Dd45.?0.044，d?1.56
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