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在该轴段与V带轮相配处开有一个键槽，故应将dmin增大5%，得dmin=17.89mm,再根据设计手册查标准尺寸，取d2min=25mm。初步设计其结构如下图所示： 高速轴最小轴颈： d2min=25mm 中间轴最小轴颈： d3min=40 mm 低速轴最小轴颈： d4min=40 mm 图2. 低速轴结构设计 （2）、中间轴 取C=108，则： dmin?C3P2.028?108?3mm?26.463mmn137.86 在该轴段与齿轮相配处开有一个键槽，故应将dmin增大5%，得dmin27.786 mm,再根据设计手册查标准尺寸，并考虑到滚动轴承的选型，取d3min=40 mm。初步设计其结构如下图所示： 图3. 中间轴结构设计 （3）、低速轴 取C=105，则： dmin?C3P1.947?105?3mm?37.28mmn49.49 在该轴段与联轴器相配处开有一个键槽，故应将dmin增大5%，得dmin=39.44mm,再根据设计手册查标准尺寸，取d4min=40 mm。初步设计其结构如下图所示： 武汉工程大学机电工程学院 陈倩
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图4. 低速轴结构设计 5. 初选滚动轴承 根据传动特征：载荷平稳，中载低速，有轴向和径向载荷，初选圆锥滚子轴承，选择型号结果如下表所示。 表2. 轴承代号及其尺寸性能 C0r/kN 轴种类 轴承代号 D TB Cr/kN d 滚动轴承选型结果： 高速轴： 高速轴 6207 35 72 35.51 17 15 10 6207 中间轴： 中间轴 6210 50 90 140.49 20 27 19.8 6210 低速轴 6210 50 90 427.54 20 27 19.8 低速轴： 6210 由于三根轴上的齿轮圆周速度均小于2m/s，所以这三对圆锥滚子轴承均采用润滑 脂润滑。 七 联轴器的选择及计算 1. 低速轴与工作机之间的联轴器 由于轴的转速较低，传递的转矩较大，又因为减速器与工作机常不在同一机座上， 要求有较大的轴线偏移补偿，因此选用承载能力较高的刚性可移式联轴器，此处选用 HL弹性柱销联轴器。 计算转矩，取工作情况系数KA=1.5，则： Tca?KAT4?1.5?427.54N?m?641.31N?m 低速轴与工作查表，选择联轴器型号：HL4型联轴器。 机间联轴器: 其主要尺寸如下表所示： HL4联轴器错表3. HL4弹性柱销联轴器主动端基本尺寸 误！未找到引用d1 L D2 型号 轴孔类型 键槽类型 源。 HL4 Y型 A型 50 112 195 50?112J1B40?100GB/5014?85 武汉工程大学机电工程学院 陈倩
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1. 大带轮与高速轴间键的设计 大带轮与高速轴连接处轴颈d=25mm,初步选用A型键，采用45钢调质处理。公大带轮与高速称尺寸：宽度b=8 mm，高度h=7 mm。该轴段长度l=60 mm，故根据标准，可取键长轴间键： L=40 mm。 键8?40 2. 中间轴与其上大齿轮间键的设计 GB/T 1096 中间轴上大齿轮与中间轴连接处轴颈d=46 mm,初步选用B型键，采用45钢调质中间轴与其上处理。其公称尺寸：宽度b=16 mm，高度h=10 mm。该轴段长度l=50 m,可取键长L=30 大齿轮间键： mm。 键B16?30 3. 低速轴与其上大齿轮间键的设计与计算 GB/T 1096 低速轴上大齿轮与低速轴连接处轴颈d=56 mm,初步选用B型键，采用45钢调质 处理。其公称尺寸：宽度b=16mm，高度h=10 mm。该轴段长度l=70 mm，故根据标低速轴与其上准，可取键长L=50mm。 大齿轮间键： 4. 低速轴与工作机间键的设计与计算 键16?50 工作机与低速轴连接处轴颈d=46 mm,初步选用A型键，采用45钢调质处理。其GB/T 1096 公称尺寸宽度b=12 mm，高度h=8 mm。该轴段长度l=110 mm，故根据标准，可取键 长L=90 mm。 低速轴与工作机间键： 键12?90 GB/T 1096 八 键连接的选择 武汉工程大学机电工程学院 陈倩
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九 轴的强度校核计算 1. 高速轴 （1）、计算齿轮受力 齿轮1的圆周力： Ft1?齿轮1的径向力： 2T22?35.51?N?1278.5Nd10.05555 齿轮1受力： 圆周力： Ft1?1278.5N径向力： tan?ntan20?Fr1?Ft1?1278.5?N?478.7Ncos?cos13.584? 齿轮1的轴向力： Fr1?478.7N轴向力： Fa1?Ft1tan??1278.5?tan13.584?N?308.9N （2）、画受力简图 假定带轮压轴力的方向垂直向下，轴的转向向右看为顺时针方向，齿轮啮合点的位置在上方，对于零件作用于轴上的分布力或转矩均当成集中载荷作用于轴上零件宽度的中点（后面的受力分析均作此假设），则根据斜齿圆柱齿轮传动的受力分析方法可知各分力的方向如图所示。从而可进一步作出其弯矩图和扭矩图。 Fa1?308.9N 武汉工程大学机电工程学院 陈倩
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高速轴铅垂面内支反力： RVA?1154.8N 图5. 高速轴的受力分析 （3）、计算支反力 铅垂面内支反力： (144?59)665.33?297?308.9?55.55/2?478.7?59?N(144?59)?1154.8NRVA?FQ(94?144?59)?Fa?d1/2?Fr?59RVB??10.8NRVB?FQ?Fr?RVA?(665.33?478.7?1154.8)N??10.8N水平面内支反力： 武汉工程大学机电工程学院 陈倩
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