旋转式高速水洞设计动力系统设计(6)
图4.3 高速轴弯矩图
B．中间轴的设计
①选择轴的材料
初选40Cr，
②计算轴径
选择A0=120，
因为选择轴的最小值为137.86mm，所以取稍大点的轴径140mm。综合考虑选用深沟球轴承，轴承的内径为140mm，型号为61928。
③轴的校核
由于轴同时受到弯矩和扭矩，所以按照弯扭合成强度条件计算
a.轴的受力简图（图4.4）
图4.4 中间轴受力分析图
b.受力分析
轴传递的扭矩T=14282.04
齿轮1的圆周力
齿轮1的径向力
齿轮2的圆周力
齿轮2的径向力
c.计算作用轴上的支反力
垂直平面内支反力
RH1=15806.6N，RH2=69616.4N
水平平面内支反力
RV1=5753.2N，RV2=25338.3N
d.计算弯矩和扭矩，做出弯扭矩图（图4.5）
弯矩 总弯矩
按照第三强度理论计算当量弯矩 ，取 ，算得
e.校核轴的强度
根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，两齿轮与轴的结合面属于危险截面。
齿轮1截面抗弯截面模量为
齿轮2截面抗弯截面模量为 所以合适。