∴dminP?A0?3III?105%?49.1mm nIII ∵轴要与联轴器匹配 （参考《课程设计》p160表17-1）d1?dmin，d1要符合标准轴直径系列 ∴取d1?50mm 3) 确定各轴段直径及长度： （a）轴上装联轴器，与联轴器的内孔直径一致,d1?50mm ;轴段长度略短于联轴器孔长度取l1?82mm d1?50mm l1?82mm d2?60mm (b) 轴上装密封元件和轴承盖，与密封圈内径一致,d2?60mm ; 考虑起螺栓的空间，l2?45.5mm l2?45.5mm。 （c）轴上装角接触球轴承7213AC，与轴承内径一致，端面有一定距离，取l3?28.5mm。 （d）受轴向力，轴肩较大，d4?75mm；取l4?70mm。 （e）轴环用以对齿轮的轴向固定，（f）安装齿轮，d6?74mmd5?80mm；取l5?12.5mm。 d3?65mmd3?65mm ；箱体内壁到轴承l3?28.5mm d4?75mm l4?70mm d5?80mm ；齿轮宽度略大于轴段长度，取l6?82.5mm。 l5?12.5mm d6?74mm （g）装滚动轴承，与角接触球轴承7213AC内径一致，d7?65mm；l7?43mm。 l6?82.5mm d7?65mm l7?43mm 低速轴结构图 4.2低速轴强度校核 1．计算作用在齿轮上的力 2T Ft?III?6098.5N D Fr?Ft?tg??2286.9N cos? Fa?Ft?tg??1512.6N 第 21 页
2.求轴上的载荷 1）根据轴的结构图（见低速轴工作图）作出轴的计算简图。 a)水平面 L3?94.1mmL2?167.6mmFNH1?L2Ft?3905.7N L2?L3FNH2?Ft?FNH1?2192.8NMH?FNH1?L2?654595.3N b)垂直面 第 22 页
DFrL2?Fa?2?727.7NFNV1?L2?L3FNV2?Fr?FNV1?1559.2NDMa?Fa??192856.5N 2MV1?FNV1?L2?121962.5N.mmMV2?MV1?Ma??70894N.mmM1?MH2?MV12?665860.2N?mmM2?MH2?MV22?658423.1N?mm M?Max{M1,M2}?665860.2N?mm T?TIII?777561N?mm （3）按弯扭合成应力校核轴的强度 只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。 由《机械设计》p373 式(15-4) ?ca?取??0.6， 则有：3M2?(?T)2W W?0.1d?30076.3mm3 ?ca?M12?(a?T3)2W?27.53MPa ?ca?27.53MPa b?h?14?9 L=70mm C型键 前已选定轴的材料为45钢，调制处理，由《机械设计》p362表15-1查得 [??1]?60MPa，?ca?[??1]，故轴的强度满足要求。 4.3低速轴键联接强度校核 （1）低速轴与联轴器联接键 轴径为50mm，由《机械设计》p106表6-1查得键b?h?14?9，L=70mm， 选用C型键 T=777.56N?mm 工作长度 l=L–b/2=70-14/2=63 mm k=0.5h=0.5?9=4.5mm 校核键的强度： ?p?109.7MPa 2T?103?p??109.7MPakld 由《机械设计》p106表6-2查得[?p]?110MPa ?p?[?p]，故该键满足强度要求 第 23 页
（2） 低速轴与齿轮联接键 轴径为67mm，由《机械设计》p106表6-1查得键b?h?20?12，L=70mm， 选用A型键 T=777.56N?mm 工作长度 l=L–b=70-20=50 mm k=0.5h=0.5?12=6mm 校核键的强度： b?h?20?12 L=70mm A型键 ?p?77.37MPa 中间轴小齿轮 采用实心齿轮 2T?103?p??77.37MPakld 由《机械设计》p106表6-2查得[?p]?110MPa ?p?[?p]，故该键满足强度要求 五、齿轮的结构设计 5.1中间轴小齿轮结构确定 齿轮处轴径为50mm，由《机械设计》p106表6-1查得键b?h?14?9，选用A型键 齿轮mn?2.5mm,mt?mn?2.58mm，df?d?2.5mn?78.75mm cos?x?dfd78.7550?(?t1)??(?3.8)?10.575mm 22222.5mt?6.45mm，x?mt，故不能采用齿轮轴，采用实心齿轮。 5.2 ??的计算 ??1?0.318??d?Z1?tg?1?0.318?1?28?tg13.98??2.22 ??2?0.318??d?Z2?tg?1?0.318?1?103?tg13.98??8.15 ??3?0.318??d?Z3?tg?2?0.318?1?33?tg13.93??2.60 ??4?0.318??d?Z4?tg?2?0.318?1?99?tg13.93??7.81 5.3输出轴大齿轮公法线长度及其偏差计算 ??13.93?由《课程设计》p182表19-10A用插值法得假想齿数系数K??1.08909 Z'?K?Z?107.81991 查《课程设计》p181表19-10得跨测齿数K=12公法线长度W’=35.4481 查《课程设计》p182表19-10B得?W'?0.0115 第 24 页
总的公法线长度Wn?(W??W)mn?(35.44481?0.0115)?2.5?88.641mm 由分度圆直径d=255mm查《课程设计》p180表19-9得Ess??160?m,Esi??192?m 查《课程设计》p178表19-3得Fr?50?m 上偏差EWms?Esscos?n?0.72Frsin?n??162.66?m 下偏差EWmi?Esicos?n?0.72Frsin?n??168.11?m '' Wn?88.641mm EWms??162.66?m 六.轴承选择计算 6.1低速轴轴承寿命验算 EWmi??168.11?m 6.1.1预期寿命 要求使用寿命L=8年×250天×16小时=32000小时 6.1.2寿命计算 低速轴使用7213AC型角接触球轴承 1）确定轴承的径向载荷Fr Ft?2TIII?6098.52Nd4tan?n?2286.94N cos?Fa?Fttan??1512.62NFr?FtL2?167.6mm,L3?94.1mm 第 25 页
预期寿命 L=32000h 低速轴 7213AC型轴承