ZCuZn38Mn2Pb砂模 ?10 2 金属模 HT150 砂模 ?2 HT200 砂模 ?2~5 HT250 砂模 ?2~5 _ _ _ _ 245 345 150 200 250 62 _ 40 48 56 56 _ 25 30 35 取??F?'=35
YN为弯曲强度计算的寿命系数，查图2-2得YN=1 计算得：17500?16794.4 所以满足要求
666T2KAKvK?b验算公式：?F?YFSY????F?(MPa)
d1d2m? Y?为导程角系数，用公式Y?=1-计算得0.96 120666?2368.4?1?1?1?11.44?35 满足设计要求
112?387.5?12.52
式中?--蜗杆导程角；
?v--当量摩擦角，取决于蜗杆蜗轮材料和两者啮合处的滑动速度，见表2-8：
?1?tg?tg(???v)
取?v=4?00'，?1 =0.52 ?=52%?95%?98%=48.41%
表2-8
2.3轴的设计与计算
轴是机械设备中的重要零件之一。其主要功能是支承作回转运动的零件，并传递运动和动力。
轴通过轴承与机架相联，装在轴上的零件都围绕轴心线作回转运动，形成了
一个以轴为基础的轴系部件。因此，在轴的设计中，不能只考虑轴的本身，还必须计及轴系零（部）件对轴的影响。
轴的设计主要包括工作能力计算和结构设计两个方面的内容。
2.3.1轴的分类
根据轴的受力情况不同，可把轴分成心轴、转轴和传动轴三种。
a心轴 工作时仅承受弯矩作用的轴称为心轴。根据工作情况，心轴还可分为固定心轴和转动心轴。如行星减速器中支承行星齿轮的轴和某些卷筒轴。
固定心轴，轴的弯曲应力性质随弯矩性质而定；转动心轴，轴的应力为循环变化的弯曲应力，多为对称循环变化。
b转轴 工作时，同时承受弯矩和转矩作用的轴称为转轴，如齿轮减速器中的轴。轴中的弯曲应力为循环变应力，其应力性质，常为对称循环变应力和非对称循环变应力，扭转应力性质则随转矩性质而定。
c传动轴 只传递转矩，不承受弯矩或承受很小弯矩的轴，称为传动轴。
2.3.2轴的常用材料
根据电梯启、制动频繁，冲击载荷大的工作特点，减速器中轴的材料，应具有足够的静强度和疲劳强度，并具有一定的韧性、耐磨性和抗腐蚀性。选择轴的材料时除首先要满足使用要求外，还要考虑材料的工艺性及经济性等。轴的材料主要采用碳素钢和锻件。轴的常用材料为优质中碳钢，如35、45、50钢，其中以45钢最为常用。对工作要求较高或较重要的轴，可考虑选用合金钢，如40Cr；不重要的轴可用碳素结构,如Q235、Q255、Q275等。
2.3.3轴的结构设计
轴的结构设计就是要确定出轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的结构设计本身必须同时考虑强度问题，结构不合理往往给强度带来不利的影响。在许多情况下，是轴的结构要求决定了它的外形及尺寸，而且轴的结构设计应使轴具有合理的外形，同时应满足使用和工艺要求，这比强度计算考虑的因素更多。
轴的合理外形应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于
2.3.4轴的强度计算
a按转矩估算轴径
P实心轴：d?A?3 n式中：d--计算剖面处轴的直径
P--轴传递的功率
N--轴的转速
A--与轴的材料及相应的许用扭剪应力???有关的设计系数见表2-9：
?--空心轴的内径d0与外径d之比，通常取?=0.5~0.6
几种常用轴材料的???与A值（表2-9）
轴的材料 Q235A,20 12~20 160~135 35 20~30 135~118 45 30~40 118~107 ??? (MPa) A 40Cr,35SiMn,38SiMnMo 1Cr18Ni9Ti 2Cr13,42SiMn,20CrMnTi 40~52 15~25 107~98 148~125 A的取值范围为118~107 蜗杆传动?=0.48，滚动轴承?=0.98，联轴器?=0.98 p=P?=11.2?0.48?0.99?0.98?5.22 (kw) n=1460/31?47.1(r/min)
5.22d2?(107~118)3?51.36~56.64 mm
47.1考虑到轴的最小直径处要安装曳引轮会有键槽存在，故将估算直径加大3%~5%取52.9~60.172，由设计手册取标准直径d2=60mm.
p111.2?(107~118)?3?21~23 (mm) n11460考虑到轴的最小直径处要安装联轴器会有键槽存在，故将估算直径加大3%~5%取 22.08~24.15，由设计手册取标准直径d1=24mm.
d1?A?3图2-4
b按许用弯曲应力计算：
齿轮受力： 圆周力：Ft1?2T1??Fa2?d12?9.55?106?8011.21460?1798.8(N)
2T22?3.62?106 Ft2???Fa1??2919.4(N)
d2248径向力：Fr2?Ft2tan???Fr1?2919.4?0.364?1062.7(N) Fr=1800?9.8=17640(N) 作水平面内的弯矩图，支点反力为：
Ft2919.4?1959.7(N) FHA?2?FHB?22I-I截面处的弯矩为:
12219N48m?6.m4 MHI?1959.?71? (II-II截面处的弯矩为：
?2121N50m1.?m4 ( MHII?1959.?76作垂直平面内的弯矩图，支点反力为：
FrFa?d1062.71798.8?248??414.4(N) FVA?2?2?22l22?224 FVB?F2r?F )648.3(NVA? I-I截面左侧弯矩为:
MVIZ?414.4?112?46412.8(N?mm)
I-I截面右侧弯矩为:
MVIY?648.?311?2726N09.m?m6 (II-II截面处的弯矩为：
MVII?648.? 36?2401N94.m?6m(合成弯矩：
M?MH2?MV2 I-I截面：
MIZ?MVIZ2?MHI2?46412.82?219486.42?224339.98(N?mm)
MIY?MVIY2?MHI2?72609.62?219486.42?231184.85(N?mm)
II-II截面：
MII?MVII2?MHI2?40194.62?219486.42?223136.47(N?mm)
求当量弯矩：
因减速器双向运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数?为0.3 I-I截面：
11.2?T?0.3?9.55?106??21978.1(N?mm)
1460MeI?MIY2?(?T)2?231184.852?21978.12?232227.20(N?mm)
II-II截面：
MeII?MII2?(?T)2?223136.472?21978.12?224216.24(N?mm)
确定危险截面及校核强度
由图可以看出截面I-I、II-II截面处所受转矩不同，但弯矩 MeI?MeII，且轴上还有键槽，故截面I-I可能为危险截面，但由于轴径d3?d2故也应对截面II-II处进行校核。 I-I截面：
SeI? II-II截面：
MeI232227.20??10.75(MPa) 3W0.1?60MeII224216.24??10.4(MPa) W0.1?603查表13.2得：?S?1b??60MPa满足Se??S?1b?的条件，故设计的轴有足够的
SeII?强度，并有一定的余量，因此此轴不必再作修改。