二级展开式斜齿轮减速器输出轴组合结构设计
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器结构设计
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器结构设计1. 设计题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器2. 工作条件及生产条件:该减速器用于带式运输机的传动装置。
工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，单班制工作。
运输带允许速度差为±5%。
减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。
3. 第17组设计数据：卷筒直径 D/mm 400运输带速度 v(m/s) 1.0运输带所需拉力 F(Nm) 1600第一章 电动机的选择1.1 传动方案的拟定为了确定传动方案，可根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为：KW FV P W 6.11000/==40014.30.1100060100060⨯⨯⨯=⨯=D n w πν=47.771r/min1.2 电动机的选择(1) 电动机类型的选择：电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y 系列三相异步电动机。
(2) 电动机功率的选择：工作机所需要的有效功率为w P =9550/785.444309550⨯=n T为了计算电动机的所需功率d P ，先要确定从电动机到工作机之间的总效率η。
设η1为弹性联轴器效率为0.99，η2为齿轮传动的效率为0.98，η3为滚动轴承传动（8级）传动效率为0.97，η4为滚筒的效率为0.96。
则传动装置的总效率为：η=η21η2243ηη4=96.097.098.099.0242⨯⨯⨯=0.81656电动机所需的功率为d P = w P /η=2.3512/0.816=1.959 kW选择常用的同步转速为1500 r/min 和960r/min 根据电动机所需功率和同步转速查表Y112M-4和Y132ML-6型。
根据电动机的满载转速和滚筒转速nw 可算出总传动比。
现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中总传动比:1i = m n /w n =1430/44.59=31.85 2i =m n /w n =940/44.785=21.08由表可知，方案1虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。
机械设计课程设计-二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器(全套图纸三维)
燕山大学机械设计课程设计报告题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1．任务描述： (6)2．技术要求： (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1．电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2．传动装置总传动比确定及分配 (11)3．各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1．设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2．第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3．第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4．轴的初算 (28)5．键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6．滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1．装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2．主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1．联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2．润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3．油标 (49)4．螺栓及吊环螺钉 (49)5．油塞 (50)6．窥视孔及窥视孔盖 (50)7．定位销 (50)8．启盖螺钉 (50)9．调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1．精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2．减速器主要结构、配合要求 (52)3．减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1．零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2．减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3．经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计
目录设计任务书...................................................................................................................................... - 1 - 第一章传动方案的分析及拟定 .................................................................................................... - 2 - 第二章电动机的选择及计算 ........................................................................................................ - 3 -2.1 电动机的选择 ................................................................................................................... - 3 -2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 ....................................................................... - 3 -2.2.1 总传动比 ................................................................................................................ - 3 -2.2.2分配传动装置传动比 ............................................................................................. - 3 -2.3 计算传动装置的运动和动力参数 ................................................................................... - 3 -2.3.1 各轴转速 ................................................................................................................ - 3 -2.3.2 各轴输入功率 ........................................................................................................ - 4 -2.3.3 各轴输入转矩 ........................................................................................................ - 4 - 第三章传动零件的设计计算 ........................................................................................................ - 5 -3.1 设计Ｖ带和带轮 ............................................................................................................... - 5 -3.2 二级展开式斜齿齿轮减速器设计 ................................................................................... - 6 -3.2.1 高速级齿轮传动的设计计算 ................................................................................ - 6 -3.2.2 低速级齿轮传动的设计计算 ................................................................................ - 9 - 第四章轴的设计及计算 .............................................................................................................. - 12 -4.1 传动轴的设计 ................................................................................................................. - 12 -4.1.1 V带齿轮各设计参数附表.................................................................................... - 12 -4.1.2 主动轴 .................................................................................................................. - 13 -4.1.3 中间轴 .................................................................................................................. - 16 -4.1.4 从动轴 .................................................................................................................. - 20 - 第五章滚动轴承的选择及计算 .................................................................................................. - 23 -5.1 主动轴的轴承设计工作能力计算 ................................................................................. - 23 -5.2 中间轴的轴承设计工作能力计算 ................................................................................. - 24 -5.3 从动轴的轴承设计工作能力计算 ................................................................................. - 26 - 第六章连接件的选择及计算 ...................................................................................................... - 27 -6.1 键的设计和计算 ............................................................................................................. - 27 -6.2 联轴器设计 ..................................................................................................................... - 29 - 第七章箱体的设计 ...................................................................................................................... - 29 -7.1 箱体结构设计 ................................................................................................................. - 29 - 第八章润滑、密封装置的选择及设计 ...................................................................................... - 32 -8.1 润滑密封设计 ................................................................................................................. - 32 - 设计小结........................................................................................................................................ - 33 - 参考文献........................................................................................................................................ - 33 -设计任务书专业 班级学号 姓名 设计题目：设计一热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器（下图所示为其传动系统简图），用于传送清洗零件。
展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案
目录目录 (I)机械设计课程设计任务书 (1)1 绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2 确定传动方案 (3)3 机械传动装置的总体设计 (3)3.1 选择电动机 (3)3.1.1 选择电动机类型 (3)3.1.2 电动机容量的选择 (3)3.1.3 电动机转速的选择 (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (5)3.3.1各轴的转速： (5)3.3.2各轴的输入功率： (6)3.3.3各轴的输入转矩： (6)3.3.4整理列表 (6)4 V带传动的设计 (7)4.1 V带的基本参数 (7)4.2 带轮结构的设计 (9)5齿轮的设计 (10)5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计） (10)5.1.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 (10)5.1.2按齿面接触疲劳强度设计 (10)5.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (13)5.1.4 几何尺寸计算 (15)5.1.5圆整中心距后的强度校核 (16)5.1.6主要设计结论 (18)5.1.7结构设计 (19)5.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计） (20)5.2.1 齿轮的类型,、精度等级、材料及齿数 (20)5.2.2按齿面接触疲劳强度设计 (20)5.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (23)5.2.4 几何尺寸计算 (25)5.2.5圆整中心距后的强度校核 (26)5.2.6主要设计结论 (28)5.2.7结构设计 (29)6轴、轴承及键的设计 (30)6.1输入轴及其轴承装置、键的设计 (30)6.2中速轴及其轴承装置、键的设计 (34)6.3输出轴及其轴承装置、键的设计 (39)7减速器附件的选择及简要说明 (45)7.1.检查孔与检查孔盖 (45)7.2.通气器 (45)7.3.油塞 (45)7.4.油标 (45)7.5吊环螺钉的选择 (45)7.6定位销 (45)7.7启盖螺钉 (46)8减速器润滑与密封 (46)8.1 润滑方式 (46)8.1.1 齿轮润滑方式 (46)8.1.2 齿轮润滑方式 (46)8.2 润滑方式 (46)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (46)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (46)8.3密封方式 (46)9机座箱体结构尺寸 (47)9.1箱体的结构设计 (47)设计总结 (49)参考文献 (50)1 绪论1.1 选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书
一、设计题目： (1)二、传动装置总体设计 (1)三、选择电机 (1)1．计算电机所需功率 (1)2．确定电机转速： (2)四、确定传动装置的总传动比和分配传动比： (3)五、计算传动装置的运动和动力参数： (3)1．各轴转速： (3)2．各轴输入功率 (4)3．各轴输入转矩： (4)六、齿轮的设计： (5)1．高速级大小齿轮的设计： (5)2) 按齿面接触疲劳强度设计： (5)3) 按齿根弯曲强度设计： (7)2．低速级大小齿轮的设计： (10)2) 按齿面接触疲劳强度设计： (10)3) 按齿根弯曲强度设计： (12)七、减速器机体结构尺寸如下： (14)八、轴的设计： (16)1．高速轴设计： (16)1) 初步确定轴的最小直径： (16)2) 选择联轴器： (16)3) 各轴段直径的确定： (17)2．中间轴的设计与校核： (18)1) 初步确定轴的最小直径： (18)2) 选择轴承： (18)3) 各轴段直径的确定： (18)4) 校核该轴和轴承： (20)5) 键的设计与校核： (23)3．低速轴的设计： (23)1) 初步确定轴的最小直径： (23)2) 选择联轴器： (23)3) 各轴段直径的确定： (24)九、润滑方式的确定： (24)十、参考资料： (26)一、 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1． 要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。
2． 工作条件：（1）连续单向运转；（2）载荷较平稳；（3）两班制；（4）结构紧凑；（5）工作寿命5年。
3． 设计内容：（1）减速器装配图一张（0号图）；（2）零件图2-3张；（3）设计说明书1份。
4．减速箱输出轴功率二、 传动装置总体设计：1． 2． 特点：故沿轴向载荷分布不均匀，大的刚度。
3． 确定传动方案：传动功率大，将V 传动方案如下（图2-1）： 三、 选择电机1． 计算电机所需功率dP ：查指导书9.1：1η－联轴器的传动效率：2η－每对轴承传动效率：0.983η－圆柱齿轮的传动效率：0.985η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：2421234ηηηηη=∙∙∙＝0.8332.75wP KW= 3.30wdPP KWη==2．确定电机转速：查指导书14.1：取V带传动比i=2 4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：()738405842920/minwn i rn=⨯=⨯=电机总符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查指导书14.1电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，选用电动机型号为四、 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96013.1573m wn i n ∑===分配传动比： i i i ∑I ∏=⨯考虑到润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取 1.4i i I ∏=，故4.3i I ===13.15 3.064.3i i i ∑∏I === 注：i I 为高速级传动比，i ∏为低速级传动比。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器机械设计课程设计.doc
机械设计课程设计说明书题目：带式输送机目录1.题目及总体分析 (3)2.各主要部件选择 (4)3.电动机选择 (4)4.分配传动比 (5)5.传动系统的运动和动力参数计算 (6)6.设计高速级齿轮 (7)7.设计低速级齿轮 (12)8.链传动的设计 (16)9.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18)１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (18)２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (24)３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (29)10.润滑与密封 (34)11.箱体结构尺寸 (35)12.设计总结 (36)13.参考文献 (36)一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力7000F N =，运输带速度0.5/v m s =，运输机滚筒直径为290D mm =。
单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。
工作寿命为八年，每年300个工作日，每天工作16小时，具有加工精度7级（齿轮）。
减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。
特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。
整体布置如下：图示：5为电动机，4为联轴器，３为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。
辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择三.电动机的选择四.分配传动比五.传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为、、、；对应各轴的输入功率分别为、、、；对应名轴的输入转矩分别为、、、；相邻两轴间的传动比分别为、、；相邻两轴间的传动效率分别为、、。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明
机械设计课程设计计算手册设计题目：两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1：原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制，使用寿命10年，连续单向运转，负载相对稳定，小批量生产，输送链速允许误差为链速的5%。
2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。
输送机为通用工作机，速度不高，故选用佛商学院大齿轮：45质）3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。
所选轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。
为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应，需要同时选择联轴器型号。
联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计（第八版）》表14-1。
由于扭矩变化很小，因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1，选用Lx2型弹性销联轴器，其工作扭矩为560N.m ，电机轴径为28mm ，联轴器直径不宜过小。
Take 12d = 20mm ，半联轴器长度L = 112mm ，半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。
4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图（见图2）图 3 输入轴上的零件组装（2）根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位，需要在12段轴的右端做一个台肩，所以取23段的直径mm 23d 23=。
左端与轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L ，取12L =60mm2）滚动轴承的初步选择。
由于轴承同时承受径向力和轴向力，单列找到圆锥滚子轴承，参考工作要求，根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示：25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书(表格式)
（一）电机的选择(2)计算传动装置总传动比ⅰ∑，分配传动比(3)计算传动各轴的运动和动态参数(4) 高速斜圆柱齿轮传动的设计计算(5) 低速斜圆柱齿轮传动的设计计算(6)齿轮的主要参数(7) 中间轴的设计(8) 高速轴设计(9) 低速轴设计(10)箱体结构及减速机附件设计箱体配件设计1）窥视孔和窥视孔盖窥视孔用于观察运动部件的啮合情况和润滑状态，也可通过其注入润滑油。
为了方便查看和注油，一般在接合区的盖子顶部开一个窥视孔。
窥视孔通常用盖子覆盖，称为窥视孔盖。
窥视孔盖底部有防油橡胶垫缓冲，防止漏油2) 呼吸由于传动部件在运行过程中会产生热量，使箱体温度升高，压力增大，所以必须使用通风机来连通箱外的气流，以平衡外部压力，保证减速箱的密封性.呼吸器设置在箱盖上3) 起重装置起重装置用于减速机的拆卸和搬运。
盖子使用耳环，底座使用挂钩。
4) 油标油标用于指示油位的高度，应设置在易于检查且油位稳定的地方。
5) 油塞和放油孔为了排出箱体的废油，在箱体座面的最低处应设置排油孔，箱体座底面也做成一个向排油方向倾斜的平面洞。
通常，放油孔用油塞和密封圈密封。
.油塞直径为12mm。
6) 定位销为保证箱体轴承座孔的镗孔精度和装配精度，在箱体连接法兰上距离较远的地方放置了两个定位销，并尽量不对称放置，以方便定位准确。
针A8×327) 提起盖板螺丝为了方便掀盖，在箱盖侧面的法兰上安装一个盖螺丝。
掀盖时，先转动盖螺丝将箱盖掀起。
(11) 参考文献1.《机械设计》（第八版），高等教育部濮良贵主编；2.《机械设计课程设计图集》，巩立毅主编，高等教育；3.《机械设计课程设计指南》宋宝玉，高等教育学主编；4.《机械设计课程设计手册》吴零盛国主编高等教育；。
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斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明机械工程及自动化班设计者指导教师2014 年12 月26 日辽宁工程技术大学一、设计任务书及原始数据题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴组合结构设计轴系结构简图原始数据表1二、根据已知条件计算传动件的作用力2.1计算齿轮处转矩T 、圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F a 及链传动轴压力Q 。
已知：轴输入功率P=4.3kW ，转速n=130r/(min)。
转矩计算：mm N n P T •=⨯⨯=⨯=6.315884130/3.410550.9/10550.966 分度圆直径计算：mm z m d n 1.4164368cos /1034cos /21='''⨯=•= β 圆周力计算：N d T F t 3.15181.416/6.3158842/21=⨯==径向力计算：N F F n t r 2.5584368cos /20tan 3.1518cos /tan ='''⨯== βα轴向力计算：N F F t a 2164368tan 3.1518tan ='''⨯== β轴压力计算： 计算公式为：)100060/(10001000⨯==npz PK vPK Q Q Q由于转速小，冲击不大，因此取K Q =1.2,带入数值得：N Q 3233)100060/(294.251303.42.11000=⨯⨯⨯⨯⨯=轴受力分析简图2.2计算支座反力1、计算垂直面（XOZ ）支反力Nl a l R s l Q R r y 2.5087215)80215(2.558)100215(3233)()(2=-•++⨯=-•++•=N R Q R R r y y 12962.55832332.508721=--=--= 2、计算垂直面（XOY ）支反力N l a l R R t z 4.953215)80215(3.1518)(2=-⨯=-=N R R R z t z 9.5644.9533.151821=-=-=3、计算垂直面（YOZ）支反力tRa=0N三、初选轴的材料，确定材料机械性能 初选材料及机械性能见表2四、进行轴的结构设计 4.1确定最小直径按照扭转强度条件计算轴的最小值d min 。
其设计公式为[]30362.01055.9nPA n P d T =⨯≥τ查表8-2，因弯矩较大故A 0取大值118，带入计算得：mm d 1.381303.41183== 因开有键槽，轴径需增大5% 得：D=40.01mm 圆整成标准值得： D 1=45mm4.2设计其余各轴段的直径和长度，且初选轴承型号 1、设计直径考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺要求。
首先考虑轴承选型，其直径末尾数必须是0、5，且为了便于计算，故D3初取60mm 。
考虑链轮及轴承2的固定，故D2取55。
考虑齿轮由轴套固定，故D4取62。
考虑轴承选型相同及齿轮固定问题D5取70，D6取66，D7取60。
2、设计各轴段长度考虑齿轮的拆装与定位L4取78。
考虑最左侧轴承的拆装与定位L7取25。
考虑链轮宽度B=72，L1取70。
考虑轴承2与齿轮的相对位置及轴承2的左端固定L3取54。
考虑链轮与轴承2的相对位置及轴承2的右端固定，故L2取52。
考虑齿轮左端固定及轴环强度问题，L5取8。
考虑齿轮与轴承1之间的相对位置及轴环的宽度，L6取75。
3、轴的初步结构设计图4、初选轴承型号由于31387.02.558216>==r a F F ，故选择向心推力轴承，考虑轴径为60，初选轴承型号为圆锥滚子轴承30212。
4.3选择连接形式与设计细部结构 1、选择连接形式连接形式主要是指链轮与齿轮的周向固定：初步选择利用键连接以固定链轮与齿轮。
而键的型号依据链轮与齿轮处轴径大小D1、D4分别为45mm 、62mm ，查《机械设计课程设计》中表20-1初选链轮处键的公称尺寸为14×9，而键长L1初取56mm ；初选齿轮处键的公称尺寸为18×11，键长L2初取63 2、设计细部结构五、轴的疲劳强度校核 5.1轴的受力图5.2绘制弯矩图1、垂直面（XOZ ）弯矩图mmN a R a l R M z z z •=⨯=-⨯=•=-•=76272804.953)80215(9.564)(2142、水平面（XOY ）弯矩图mm N a l R M y y •=-⨯=-•=174960)80215(1296)(14 mm N s Q M y •=⨯=•=323300100323323、合成弯矩图mm N M M M y z •=+=3.19086224244mm N M M y •==3233002214 2 3174960N ·mm323300N ·mmt14 2 376272N ·m5.3绘制转矩图5.4确定危险截面通过对轴上零件的受力分析，绘制弯矩及转矩图，并综合考虑轴径大小及键槽、圆角等因素对轴的应力影响，最终确定了5个危险截面。
Ⅰ截面弯矩较大，且开有键槽，有应力集中。
Ⅱ截面弯矩较大，且有应力圆角，有应力集中。
Ⅲ截面弯矩最大。
Ⅳ截面弯矩不大但截面小，有圆角，有应力集中。
Ⅴ截面弯矩小，但开有键槽，有应力集中。
5.4计算安全系数，校核轴的疲劳强度 1、计算Ⅰ截面处的安全系数 综合影响系数，如下；14 23T=315884.6N ·m14 2 3190826.3N ·mm323300N ·mmmm N T •=6.3158843232320324)622/()762(71832/62)2/()(32/mm d t d bt d W =⨯-⨯-⨯=--=ππ3232343722)622/()762(71816/62)2/()(16/mm d t d bt d W T =⨯-⨯-⨯=--=ππ计算弯曲应力 I 截面处最大弯矩mm N M •=+⨯÷-=9.2405033.1908263080)3.190826323300(I 截面最大扭矩mm N T •=6.315884将弯曲应力看成对称循环应力求解，有： MPa W M a 8.1120324/9.240503/max ====σσ 0=m σ计算扭转切应力将扭转切应力看作脉动循环应力求解，有：MPa W T T T a 61.3)437222/(6.315884)2/(2/=⨯===ττ MPa a m 61.3==ττ 按疲劳强度计算安全系数16.6)034.0)78.095.0/(8.1181.1/(268))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S σβεσσσσσσ 42.11)61.321.0)74.095.0/(61.36.1/(155))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S τβεττττττ综合安全系数42.542.1116.642.1116.62222=+⨯=+=τστσS S S S S ca2、计算Ⅱ截面处的安全系数3338.2120532/6032/mm d W =⨯==ππ 3335.4241116/6016/mm d W T =⨯==ππ计算弯曲应力 Ⅱ截面最大弯矩mm N M •=+⨯÷-=3.2537513.1908263880)3.190826323300(Ⅱ截面最大扭矩mm N T •=6.315884将弯曲应力看成对称循环应力求解，有： MPa W M a 97.118.21205/3.253751/max ====σσ 0=m σ计算扭转切应力将扭转切应力看作脉动循环应力求解，有：MPa W T T T a 72.3)5.424112/(6.315884)2/(2/=⨯===ττ MPa a m 72.3==ττ 按疲劳强度计算安全系数22.7)034.0)81.095.0/(97.1158.1/(268))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S σβεσσσσσσ 71.12)72.321.0)76.095.0/(72.341.1/(155))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S τβεττττττ综合安全系数28.671.1222.771.1222.72222=+⨯=+=τστσS S S S S ca3、计算Ⅲ截面处的安全系数3338.2120532/6032/mm d W =⨯==ππ 3335.4241116/6016/mm d W T =⨯==ππ计算弯曲应力 Ⅲ截面最大弯矩mmN M •=323300Ⅲ截面最大扭矩mm N T •=6.315884将弯曲应力看成对称循环应力求解，有： MPa W M a 25.158.21205/323300/max ====σσ 0=m σ计算扭转切应力将扭转切应力看作脉动循环应力求解，有：MPa W T T T a 72.3)5.424112/(6.315884)2/(2/=⨯===ττ MPa a m 72.3==ττ 按疲劳强度计算安全系数95.8)034.0)81.095.0/(25.151/(268))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S σβεσσσσσσ 24.17)72.321.0)76.095.0/(72.31/(155))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S τβεττττττ综合安全系数94.724.1795.824.1795.82222=+⨯=+=τστσS S S S S ca4、计算Ⅳ截面处的安全系数3332.894632/4532/mm d W =⨯==ππ 3334.1789216/4516/mm d W T =⨯==ππ计算弯曲应力 Ⅳ截面最大弯矩mm N M •=⨯=11638836100/323300Ⅳ截面最大扭矩mm N T •=6.315884将弯曲应力看成对称循环应力求解，有： MPa W M a 0.132.8946/116388/max ====σσ 0=m σ计算扭转切应力将扭转切应力看作脉动循环应力求解，有：MPa W T T T a 9.8)4.178922/(6.315884)2/(2/=⨯===ττ MPa a m 9.8==ττ按疲劳强度计算安全系数80.4)034.0)84.095.0/(0.1326.2/(268))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S σβεσσσσσσ 75.3)9.821.0)78.095.0/(9.814.2/(155))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S τβεττττττ综合安全系数96.275.380.475.380.42222=+⨯=+=τστσS S S S S ca5、计算Ⅴ截面处的安全系数323233.7611)452/()5.545(5.51432/45)2/()(32/mm d t d bt d W =⨯-⨯-⨯=--=ππ323235.16557)452/()5.545(5.51416/45)2/()(16/mm d t d bt d W T =⨯-⨯-⨯=--=ππ计算弯曲应力 Ⅴ截面处最大弯矩mm N M •=⨯=9052428100/323300Ⅴ截面最大扭矩mm N T •=6.315884将弯曲应力看成对称循环应力求解，有： MPa W M a 9.113.7611/90524/max ====σσ 0=m σ计算扭转切应力将扭转切应力看作脉动循环应力求解，有：MPa W T T T a 5.9)5.165572/(6.315884)2/(2/=⨯===ττ MPa a m 5.9==ττ 按疲劳强度计算安全系数78.6)034.0)84.095.0/(9.1181.1/(268))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S σβεσσσσσσ54.4)5.921.0)78.095.0/(5.96.1/(155))/(/(1=⨯+⨯⨯=ψ+=-m a K S τβεττττττ综合安全系数77.354.478.654.478.62222=+⨯=+=τστσS S S S S ca综上所述：所校核截面的安全系数均大于许用安全系数[S]=2.0，故轴设计满足安全。