图16-3固定心轴

图16-3固定心轴 第十六章 轴 ?16-1轴的类型与材料 一、轴的功用和类型 轴是机器中的重要零件之一，用来支持旋转零件，如齿轮、带轮等。根据承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。转轴既承受转矩又承受弯矩，如图16-1所示的减速箱转轴。传动轴主要承受转矩，不承受或承受很小的弯矩， 如汽车的传动轴(图16-2)通过两个万向联轴器与发动机转轴和汽车后桥相连，传递转矩。心轴只承受弯矩而不传递转矩。心轴又可分为固定心轴(图16-3)和转动心轴(图16-4)。 图16-1 减速箱转轴 图16-2汽车传动轴 图16-3固定心轴 图16-4 转动心轴 按轴线的形状轴可分为:直轴(图16-1到图16-4)、曲轴(图16-5)和挠性轴(图16-6)。曲轴常用于往复式机械中，如发动机等。挠性钢丝轴通常是由几层紧贴在一起的钢丝层构成的，可以把转矩和运动灵活地传到任何位置。挠性轴常用于振捣器和医疗设备中。另外，为减轻轴的重量，还可以将轴制成空心的形式，如图16-7所示。 图16-5曲轴 图16-6挠性轴 1—动力装置，2—接头，3—加有外层保护套的挠性轴，4—其他设备，5—被驱动装置。 图16-7 空心轴 轴的设计，主要是根据工作要求并考虑制造工艺等因素，选用合适的材料，进行结构设计，经过强度和刚度计算，定出轴的结构形状和尺寸。高速时还要考虑振动稳定性。 二、轴的材料 在轴的设计中，首先要选择合适的材料。轴的材料常采用碳素钢和合金钢。 碳素钢有35、45、50等优质中碳钢。它们具有较高的综合机械性能，因此应用较多，特别是45号钢应用最为广泛。为了改善碳素钢的机械性能，应进行正火或调质处理。不重要或受力较小的轴，可采用Q237，Q275等普通碳素钢。 合金钢具有较高的机械性能，但价格较贵，多用于有特殊要求的轴。例如采用滑动轴承的高速轴，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火后可提高轴颈耐磨性;汽轮发电机转子轴在高温、高速和重载条件下工作，必须具有良好的高温机械性能，常采用27Cr2Mo1V、 38CrMoA1A等合金结构钢。值得注意的是:钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响甚小，因此如欲采用合金钢或通过热处理来提高轴的刚度，并无实效。此外，合金钢对应力集中的敏感性较高，因此设计合金钢轴时，更应从结构上避免或减小应力集中，并减小其 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面粗糙度。 轴的毛坯一般用圆钢或锻件。有时也可采用铸钢或球墨铸铁。例如，用球墨铸铁制造曲轴、凸轮轴，具有成本低廉、吸振性较好，对应力集中的敏感性较低，强度较好等优点。适合制造结构形状复杂的轴。 表16-1列出轴的常用材料及其主要机械性能。 表16-1 轴的常用材料及其主要机械性能 材料及 毛坯直径 硬 度 强度极限屈服极限 弯曲疲劳极s应用说明 mm HB 热处理 限 ,B 1 MPa 用于不重要或载荷不Q235 440 240 200 大的轴 塑性好和强度适中可149~187 520 270 250 35正火 100 做一般曲轴、转轴等 170~217 600 300 275 45正火 100 用于较重要的轴，应用 217~255 650 360 300 最为广泛 45调质 200 25 1000 800 500 用于载荷较大，而无很40Cr调质 241~286 750 550 350 100 大冲击的重要的轴 >100~300 241~266 700 550 340 25 1000 800 485 性能接近于40Cr，用于40MnB调质 241~286 750 500 335 200 重要的轴 207~269 750 550 390 35CrMo调质 100 用于受重载荷的轴 15 850 550 375 20Cr渗碳淬表面用于要求强度、韧性及 650 400 280 , HRC56~62 火回火 耐磨性均较高的轴 QT400-100 156~197 400 300 145 , 结构复杂的轴 QT600-2 197~269 600 200 215 , 结构复杂的轴 ?16-2 轴的结构设计 轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。其主要要求;?满足制造安装要求，轴应便于加工，轴上零件要方便装拆;?满足零件定位要求，轴和轴上零件有准确的工作位置，各零件要牢固而可靠地相对固定;?满足结构工艺性要求，使加工方便和节省材料;?满足强度要求，尽量减少应力集中等。下面结合图16-8所示的单级齿轮减速器的高速轴，逐项讨论这些要求。 一、制造安装要求 为了方便轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯形。对于一般剖分式箱体中的轴，它的直径从轴端逐渐向中间增大。如图16-8所示，可依次将齿轮、套筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮从轴的左端装拆，另一滚动轴承从右端装拆。为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的端部应有倒角。 图16-8 轴的结构 轴上磨削的轴段，应有砂轮越程槽(图16-8中?与?的交界处);车制螺纹的轴段，应有退刀槽。在满足使用要求的情况下，轴的形状和尺寸应力求简单，以便于加工。 二、零件轴向和周向定位 1(轴上零件的轴向定位和固定 阶梯轴上截面变化处叫轴肩，利用轴肩和轴环进行轴向单位，其结构简单、可靠，并能承受较大轴向力。在图16-8中，?、?间的轴肩使带轮定位;轴环?使齿轮在轴上定位;?、?间的轴肩使右端滚动轴承定位。 有些零件依靠套筒定位。在16-8中左端滚动轴承采用套筒?定位。套筒定位结构简单、可靠，但不适合高转速情况。 无法采用套筒或套筒太长时，可采用圆螺母加以固定，如图16-9所示。圆螺母定位可靠、并能承受较大轴向力。 图16-9圆螺母定位 在轴端部可以用圆锥面定位(图16-10)，圆锥面定位的轴和轮毂之间无径向间隙、装拆方便，能承受冲击，但锥面加工较为麻烦。 图16-10圆锥面定位 图16-11和图16-12中的挡圈和弹性挡圈定位结构简单、紧凑，能承受较小的轴向力，但可靠性差，可在不太重要的场合使用。图16-13是轴端挡圈定位，它适用于轴端，可承受剧烈的振动和冲击载荷。在图16-8中，带轮的轴向固定是靠轴端挡圈。 图16-11挡圈 图16-12弹性挡圈 图16-13轴端挡圈 圆锥销也可以用作轴向定位，它结构简单，用于受力不大且同时需要轴向定位和固定的场合，如图16-14所示。 图16-14 销定位 2(轴上零件的周向固定 轴上零件周向固定的目的是使其能同轴一起转动并传递转矩。轴上零件的周向固定，大多采用键、花键或过盈配合等联接形式。具体可参考第13和14章内容。 三、结构工艺性要求 轴的形状，从满足强度和节省材料考虑，最好是等强度的抛物线回转体。但这种形状的轴既不便于加工，也不便于轴上零件的固定;从加工考虑，最好是直径不变的光轴，但光轴不利于轴上零件的装拆和定位。由于阶梯轴接近于等强度，而且便于加工和轴上零件的定位和装拆，所以实际上轴的形状多呈阶梯形。为了能选用合适的圆钢和减少切削加工量，阶梯轴各轴段的直径不宜相差太大，一般取(5~10)mm。 为了保证轴上零件紧靠定位面(轴肩)，轴肩的圆角半径r必须小于相配零件的倒角C1或圆角半径R，轴肩高h必须大于C或R(图16-15)。 1 图16-15 轴肩的圆角和倒角 在采用套筒、螺母、轴端挡圈作轴向固定时，应把装零件的轴段长度做得比零件轮毂短2~3mm，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能靠紧零件端面。 为了便于切削加工，一根轴上的圆角应尽可能取相同的半径，退刀槽取相同的宽度，倒角尺寸相同;一根轴上各键槽应开在轴的同一母线上，若开有键槽的轴段直径相差不大时，尽可能采用相同宽度的键槽(图16-16)，以减少换刀的次数;需要磨削的轴段，应留有砂轮越程槽(图16-17a)，以便磨削时砂轮可以磨到轴肩的端部;需切削螺纹的轴段，应留有退刀槽，以保证螺纹牙均能达到预期的高度(图16-17b)。为了便于加工和检验，轴的直径应取圆整值;与滚动轴承相配合的轴颈直径应符合滚动轴承内径 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ;有螺纹的轴段直径应符合螺纹标准直径。为了便于装配，轴端应加工出倒角(一般为45)，以免装配时把轴上零件的孔壁擦伤(图16-17c);过盈配合零件装入端常加工出导向锥面(图16-17d)，以使零件能较顺利地压入。 图16-16键槽应在同一母线上 (a) (b) (c) (d) 图16-17 越程槽、退刀槽、倒角和锥面 四、强度要求 在零件截面发生变化处会产生应力集中现象，从而消弱材料的强度。因此，进行结构设计时，应尽量减小应力集中。特别是合金钢材料对应力集中比较敏感，应当特别注意。在阶梯轴的截面尺寸变化处应采用圆角过渡，且圆角半径不宜过小。另外，设计时尽量不要在轴上开横孔、切口或凹槽，必须开横孔须将边倒圆。在重要的轴的结构中，可采用卸载槽B(图16-18a)、过渡肩环(图16-18b)或凹切圆角(图16-18c)增大轴肩圆角半径，以减小局部应力。在轮毂上做出卸载槽B (图16-18d)，也能减小过盈配合处的局部应力。 (a) (b) (c) (d) 图16-18减小应力集中的措施 当轴上零件与轴为过盈配合时，可采用如图16-19所示的各种结构，以减轻轴在零件配合处的应力集中。 (a) 增大配合处轴径 (b) 在配合边缘开卸载槽 (c) 在轮毂上开卸载槽 图16-19几种轴与轮毂的过盈配合方法 此外，结构设计时，还可以用改善受力情况、改变轴上零件位置等措施以提高轴的强度。例如，在图16-20所示的起重机卷筒的两种不同方案中，图a的结构是大齿轮和卷筒联成一体，转矩经大齿轮直接传给卷筒。这样，卷筒轴只受弯矩而不传递转矩，起重同样载荷Q时，轴的直径可小于图16-20b的结构。 (a) (b) 图16-20起重机卷筒 再如，当动力需从两个轮输出时，为了减小轴上的载荷，尽量将输入轮置在中间。在图16-21a中，当输入转矩为T+T而T>T时，轴的最大转矩为T;而在图16-21b中，轴的最12121 大转矩为T+T 。 12 (a) (b) 图16-21轴上零件的两种布置方案 如图16-22所示的车轮轴，如把轴毂配合面分为两段(图b)，可以减小轴的弯矩，从而提高其强度和刚度;把转动的心轴(图a)改成不转动的心轴(图b)，可使轴不承受交变应力。 (a) (b) 图16-22两种不同结构产生的轴弯矩 ?16-3 轴的强度计算 轴的强度计算应根据轴的承载情况，采用相应的计算方法。常见的轴的强度计算有以下两种。 一、按扭转强度估算最小轴径 对于传递转矩的圆截面轴，其强度条件为 69.5510，,T ,,,,,== (MPa)3W0.2dnT 式中， 为转矩T(Nmm)在轴上产生的扭剪应力;[]为材料的许用剪切应力，MPa; 3,d33,0.2dW为抗扭截面系数，mm，对圆截轴W=;P为轴所传递的功率，kW;n为TT16 轴的转速，r/min;d为轴的直径，mm。 对于既传递转矩又承受弯矩的轴，也可用上式初步估算轴的直径;但必须把轴的许用扭剪应力[]适当降低(见表16-2)，以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入上式，并改写为设计公式 69.55，10pp333d,,C (mm) 0.2,,,nn (16-2) 式中，C是由轴的材料和承载情况确定的常数，见表16-2。应用上式求出的d值作为轴最细处的直径。 表16-2 常用材料的[]值和C值 轴的材料 Q235，20 Q275，35 45 40C，35 SiMn r 12~20 20~30 30~40 40~52 [] (MPa) C 160~135 135~118 118~107 107~98 注:当作用在轴上的弯矩比传递的转矩小或只传递转矩时，C取较小值;否则取较大值。 此外，也可采用经验公式来估算轴的直径。例如在一般减速器中，高速输入轴的直径可按与其相连的电动机轴的直径D估算，d=(0.8~1.2)D; 各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距a估算，d= (0.3~0.4) a。 二、按弯扭合成强度计算 图16-23为一单级圆柱齿轮减速器设计草图，图中各符号表示有关的长度尺寸。显然当零件在草图上布置妥当后，外载荷和支反力的作用位置即可确定。由此可作轴的受力分析及绘制弯矩图和转矩图。这时就可按弯扭合成强度计算轴径。 图16-23单级齿轮减速器设计草图 对于一般钢制的轴，可用第三强度理论求出危险截面的当量应力，其强度条件为 e 22 (16-3) ,,,，4,,,,,beb 式中， 为危险截面上弯矩M产生的弯曲应力。对于直径为d的圆轴 b MMM,,,,b33,Wd/320.1d TT,,,W2WT 其中，W，W为轴的抗弯和抗扭截面系数。将和值代入式(16-3)，得 T b 22MT1,,,,22,,,,，,M，T,, (16-4) 4,,,,ebWWW2,,,, 由于一般转轴的为对称循环变应力，而的循环特性往往与不同，为了考虑两bb者循环特性不同的影响，对上式中的转矩T乘以折合系数，即 M122e,,M，(T),,,,,, (16-5) e,1b3W0.1d 22，，M,M，,T式中，M为当量弯矩，;,为根据转矩性质而定的校正系数。对不变ee 的转矩0.3;当转矩脉动变化时， 0.6;对于频繁正反转的轴，,可看为对称循环变应力，=1。若转矩的变化规律不清楚，一般也按脉动循环处理。[]、[]和[]-1b0b+1b分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力，见表16-3。 通常外载荷不是作用在同一平面内，这时应先将这些力分解到水平面和垂直面内，并求出各面的支反力，再绘出水平面弯矩M图、垂直面弯矩M图和合成弯矩M图，HV 2222;绘出转矩T图;最后由公式绘出当量弯矩图。 M,M，M，，M,M，,TeHV 计算轴的直径时，式(16-5)可写成 Me3 mm (16-6) ,d,,0.1,,b1 式中，M的单位为N.mm;[,]的单位为MPa。 e-1b 若该截面有键槽，可将计算出的轴径加大4%。计算出的轴径还应与结构设计中初步确定的轴径相比较，若初步确定的直径较小，说明强度不够，结构设计要进行修改;若计算出的轴径较小，除非相差很大，一般就以结构设计的轴径为准。 表16-3 轴的许用弯曲应力 , [,] [,] [,] 材料 B+1b0b-1b MPa 400 130 70 40 500 170 75 45 碳素钢 600 200 95 55 700 230 110 65 800 270 130 75 900 300` 140 80 合金钢 1000 330 150 90 400 100 50 30 铸钢 500 120 70 40 对于一般用途的轴，按上述方法设计计算即可。对于重要的轴，尚须作进一步的强度校核，其计算方法可查阅有关参考 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 。 例 16-1 如图16-24所示，已知作用在带轮D上转矩T=78100N，斜齿轮C的压力角=20，螺旋角n=94146，分度圆直径d=58.333 mm，带轮上的压力Q,1147N，其他尺寸如图16-24a所示，试计算该轴危险截面的直径。 解: (1)计算作用在轴上的力 齿轮受力分析 2T2，78100圆周力 F,,,2678 N td58.333 ,Fatan2678，tan20tnF,,,988.8 N径向力 r,,,,cos,cos94146 ,,,,F,Ftan,,2678，tan94146,457.6 N轴向力 at (2)计算支反力 水平面 F2678t ,,,,1339NRRAHBH22垂直面 M,0,B dR，132,F，66,F，,Q97，132,0，，AVra2 R,2585NAV F,0, R,R,Q,F,2585,1147,988.8,449.2NBVAVr(3)作弯矩图 水平面弯矩 M,,R，66,,1339，66,,88370 N.mm CHBH 垂直面弯矩 M,,Q，97,,1147，97,,111300 N,mmAV M,,Q97，66，R，66,,1147，163，2585，66,,16350 N,mm ，， CV1AV M,,R，66,,449.2，66,,29650 N,mmCV2BV 合成弯矩 M,M,111300 N.mm AAV 2222M,M，M,88370，16350,89870 N?mm CCHCV11 2222M,M，M,88370，29650,93210 N?mm CCHCV22(4)作转矩图 T =78100 N?mm 1 (5)作当量弯矩图 当扭剪应力为脉动循环变应力时，取系数,0.6，则 2222，，，， M,M，aT,0，0.6，78100,46860 N?mm caDD1 2222，，，，M,M，aT,111300，0.6，78100,120762.4 N?mm caAA1 2222，，，，M,M，aT,89870，0.6，78100,101353.2 N?mm caCC111 M,M,93210 N?mm caC2C2 (6)最大弯矩 由当量弯矩图可见，A处的当量弯矩最大，为 M,120762.4 N?mm e (7)计算危险截面处直径 轴的材料选用45号钢，调质处理，由表16-1查得=650 MPa，由表16-3查得许用弯B 曲应力[]=60 MPa，则 -1b M120762.4e33 mm ,,,27.2d,0.1[]0.1，60,b1 考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大4,，故 mm d,1.04，27.2,29 图16-24 轴受力图 ?16-4 轴的刚度计算 轴受弯矩作用会产生弯曲变形(图16-25)，受转矩作用会产生扭转变形(图16-26)。如果轴的刚度不够，就会影响轴的正常工作。例如电机转子轴的挠度过大，会改变转子与定子的间隙而影响电机的性能。又如机床主轴的刚度不够，将影响加工精度。 图16-25 轴的挠度和弯角 图16-26 轴的扭转角 因此，为了使轴不致因刚度不够而失效，设计时必须根据轴的工作条件限制其变形量，即 ,,挠度 y,y ,,偏转角 ,,, (16-7) ,,扭转角 ,,, 式中，[y]、[]和[]分别为许用挠度、许用偏转角和许用扭转角，其值见表16-4。 表16-4 轴的许用挠度[y]、许用偏转角[,]和许用扭转角[,] 变形种类 适用场合 许用值 变形种类 适用场合 许用值 , (0.0003~0.0005) 一般用途的轴 滑动轴承 0.001 , 偏 刚度要求较高的轴 径向球轴承 0.0002l 0.05 ,,挠 转 感应电机轴 调心球轴承 0.1, 0.05 ,, 角 (0.01~0.05)m 安装齿轮的轴 圆柱滚子轴承 n0.0025 ,度 , (0.02~0.05)m 安装蜗轮的轴 圆锥滚子轴承 t0.0016 , / rad ,,支承间跨距; 安装齿轮处的截面 0.001~0.002 ,y 0.5~1 ,,电机定子与转子间的气隙; 每米长的一般传动 / mm m,齿轮法面模数; 0.25~0.5 扭转角, 较精密的传动 n0 m,蜗轮端面模数。 / (/m) <0.25 t重要传动 一、弯曲变形计算 计算轴在弯矩作用下所产生的挠度y和偏转角的方法很多。在材料力学课程中已介绍过两种:1)按挠曲线的近似微分方程式积分求解;2)变形能法。对于等直径轴，用前一种方法较筒便，对于阶梯轴，用后一种方法较适宜。 二、扭转变形的计算 等直径的轴受转矩T作用时，其扭转角可按材料力学中的扭转变形公式求出，即 , Tl,, (rad) (16-8) GIp 式中T为转矩，N.mm;l为轴受转矩作用的长度，mm;G为材料的切变模量，MPa;d 为轴径，mm;I为轴截面的极惯性矩。 p 4,d4I, (mm) p32 对阶梯轴，其扭转角的计算式为 nTl1ii (rad) (16-9) ,,,GI,1ipi 式中，T、l、I分别代表阶梯轴第i段上所传递的转矩、长度和极惯性矩，单位同式(16-8)。 iipi\ 例16-2一钢制等直径轴，传递的转矩T=4000N?m。已知轴的许用剪切应力[]=40MPa， 04轴的长度l=1700mm，轴在全上的扭转角不得超过1，钢的切变模量G=810MPa，试求该轴的直径。 解: (1)按强度要求，应使 TT,,,,,,, 3W0.2dT 故轴的直径 3400，10T33 mm ,,,79.4d,,,0.20.2，40 (2)按扭转钢度要求，应使 Tl32Tl,,,,,,, 4GIGd,p ,按题意l=1700mm，在轴的全长上，[]=1= rad。故 180 3Tl3232，4000，10，17004 mm d,,,83.94,G,,,,4，8，10，,180 故该轴的直径取决于刚度要求。圆整后可取d=85mm。 三、轴的临界转速的概念 如第二十章所述，由于回转件的结构不对称、材质不均匀、加工有误差等原因，要使回转件的重心精确地位于几何轴线上，几乎是不可能的。实际上，重心与几何轴线间一般总有一微小的偏心距，因而回转时产生离心力，使轴受到周期性载荷的干扰。 若轴所受的外力频率与轴的自振频率一致时，运转便不稳定而发生显著的振动，这种现象称为轴的共振。产生共振时轴的转速称为临界转速。如果轴的转速停滞在临界转速附近，轴的变形将迅速增大，以至达到使轴甚至整个机器破坏的程度。因此，对于重要的尤其是高转速的轴必须计算其临界转速，并使轴的工作转速n避开临界转速n。 c 轴的临界转速可以有许多个，最低的一个称为一阶临界转速，其余为二阶、三阶、…..。 工作转速低于一阶临界转速的轴称为刚性轴;超过一阶临界转速的轴称为挠性轴。对于刚性轴，应使n<(0.75~0.8)n;对于挠性轴，应使1.4nn0.7n(式中，n、n分别c1c1c2c1c2为一阶、二阶临界转速)。 本章要点 1( 轴的类型及其应力性质。要求读者能结合实际判明轴的类型及其所受的应力特性。这是设计轴时首先应明确的问题。 2( 轴的强度计算。其理论基础为工程力学，要求在学习本章前复习工程力学中有关知识。注意，这里增加了一个按转矩性质而定的校正系数，更切合工程实际。 3( 轴的结构设计。这是本章研究的重点，同时也是难点。要平时注意观察和分析实物及部件装配图，以不断增加感性知识;要在掌握结构设计基本要求的基础上，从实例分析中学习 分析问题和解决问题的方法;要通过思考题和习题的反复训练，熟悉和掌握轴的结 第十六章习题 16-1 轴有哪些类型,各有何特点,请各举2~3个实例, 16-2 转轴所受弯曲应力的性质如何,其所受扭转应力的性质又怎样考虑, 16-3 轴的常用材料有那些,应如何选用, 16-4 在齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴粗得多, 16-5 转轴设计时为什么不能先按弯扭合成强度计算，然后再进行结构设计，而必须按初估直径、结构设计、弯扭合成强度验算三个步骤来进行, 16-6 轴上零件的周向和轴向定位方式有哪些,各适用什么场合, 16-7已知一传动轴传递的功率为40kW，转速n=1000r/min，如果轴上的剪切应力不许超过40MPa，求该轴的直径, 16-8已知一传动轴直径d=35mm，转速n=1450r/min，如果轴上的剪切应力不许超过55MPa，问该轴能传递多少功率, 3316-9 已知一转轴在直径d=55mm处受不变的转矩T=1510N.m和弯矩M=710N.m，轴的材料为45号钢调质处理，问该轴能否满足强度要求, 16-10如图16-27所示的转轴，直径d=60mm，传递不变的转矩T=2300N.m，F=9000N，a=300mm。若轴的许用弯曲应力[]=80MPa，求x=? -1b 图16-27 16-11如图16-28所示的齿轮轴由D输出转矩。其中AC段的轴径为d=70mm，CD段1 的轴径为d=55mm。作用在轴的齿轮上的受力点距轴线a=160mm。转矩校正系数(折2 合系数),=0.6。其他尺寸见图，单位mm。另外，已知: 圆周力F=5800N、径向力t F=2100N、轴向力F=800N，试求轴上最大应力点位置和应力值。 ra F t F a a F r ; ; 70 70 80 A B C D 图16-28 16-12已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，用电动机直接拖动，电动机功率P=22kW，转速n=1470r/min，齿轮的模数m=4mm，齿数z=18，z=82，若支承间跨距l=180mm(齿轮位112 于跨距中央)，轴的材料用45号钢调质，试计算输出轴危险截面处的直径d。 16-13计算图16-29所示二级斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴II。已知中间轴II的输入功率P=40kW，转速n=200r/min，齿轮2的分度圆直径d=688mm、螺旋角=1250’，齿轮322 的分度圆直径d=170mm、螺旋角=1020’。 3 图16-29 图16-30 16-14一带式运输机由电动机通过斜齿圆柱减速器圆锥齿轮驱动。已知电动机功率P=5.5kW，n=960r/min;圆柱齿轮的参数为:z=23， z=125， m=2mm，螺旋角=922’;旋向见112n 图;圆锥齿轮参数为:z=20，z=80，m=6mm，b/R=1/4。支点跨距见图，轴的材料为45号34 钢正火。试设计减速器第II轴。 16-15一钢制等直径轴，只传递转矩，许用剪切应力[,]=50 MPa。长度为1800mm，要求轴每米长的扭转角不超过0.5，试求该轴的直径。