5吨级装载机动力换挡变速箱设计+CAD图纸+答辩PPT(12)
式中 C——计算常数，C＝ ，取决于轴的材料和受载情况：
计算得 的取值范围为，62.4～71.9mm
试取轴直径为60mm
轴的长度：L1+L2=354+190=544mm
3）轴上圆角半径
R＝1.5 R＝2.5 R＝2
(3)轴的强度校核。
1)轴上齿轮受力分析
图3.12 输出齿轮受力图
如图3.12所示Fr为径向力，Ft为圆周力，Fn为d为分度圆直径， 为压力角20°即：
Ft＝2T/d＝2×2489636/338＝14731N
Fr=Ft/ =5361N
l）绘出空间受力图
图3.13 轴的受力图
3) 计算垂直面支座反力:
如图3.13 Fr＝FNH1+FNH2
FNH1＝FNH2
Fr=5361N
FNH1=7365N
FNH2=7365N
MH＝562446Nmm
4）给出垂直面的弯矩图
图3.14 垂直面弯矩图
5）计算水平面支座反力
如图3.13 Ft＝FNV1+FNV2
354×FNV1＝190×FNV2
Ft=14731N
FNV1=2680N
FNV2=2680N
MV=204664Nmm
6) 给出水平面的弯矩图
图3.15 水平面的弯矩图
7)计算合成弯矩
M合＝ ＝562446Nmm
8) 给出合成弯矩图
图3.16 合成弯矩图
9） 给出扭矩图
T＝5989626Nmm
图3.17 扭矩图
10)给出计算弯矩
α=0.6
=1293899Nmm
11）确定危险断面，进行校核
危险截面在齿轮处
抗扭截面系数W＝0.1×d3＝21600
＝59.8MPa
查得，45号钢，调质处理[σ-1]=60MPa ，[σ-1] σca
12）结论
该轴满足弯扭合成强度要求。
3.5输入轴花键与输出轴花键的设计及校核
1)键参数的选择
此处是动力传递的重要位置，所以此处花键采用渐开线花键（30°平齿根），由《机械设计手册》查取计算出花键各参数见下表7-1。
表3.2中间输入轴花键参数 （长度：mm）
名称 公式代号 数值
模数 m 2.5/1.25
分度圆压力角 α 30º
齿数 z 17
理论工作齿高 3.922
分度圆直径 42.5
基圆直径 40
外花键大径尺寸 42
外花键小径尺寸
40.5
内花键大径尺寸
43
内花键小径尺寸 40
表中CF为齿形裕度，CF=0.1m=0.3 mm
为外花键渐开线起始圆直径最大值，可用下式计算：
=1.8 mm 为外花键作用齿厚上偏差，由《机械设计手册》p5-154表5.3-30知， =-43 =-0.043mm，则
3.6变速器箱体的设计
3.6.1 箱体的主要功用
支承并包容各种传动零件，如齿轮、轴、轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。
安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。
使机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和修理。
改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。
3.6.2 设计要求
可靠性：
箱体、机架在使用期内必须安全可靠，其结构应和所承受的外力相协调，能满足强度、刚度、振动稳定性、疲劳强度、热变形等方面的要求。
实用性：
箱体、机架是机器重要的组成部分，它的精度、表面粗糙度、尺寸和形位公差等技术指标必须确保机器的使用功能和使用寿命。