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盖连接螺钉为0.4d??0.4?24mm?9.6mm，取其值为M10，由 表8-30可取轴承端盖凸缘厚度为Bd=12mm；取端盖与轴承座间的 调整垫片厚度为?t?2mm；告诉轴承端盖连接螺钉，查表8-29 取螺栓GB/T5781 M10?35；其安装基准圆直径远大于联轴器轮毂 外径，此处螺钉的拆装空间足够，取联轴器毂孔端面距轴承端盖 表面距离K=10mm，为便于结构尺寸取整，轴承端盖凸缘安装面与 1端面与联轴左端面轴承左端面的距离取为l4=25.5mm，取轴段○ 的距离为1.75mm则有L1=L联+K+Bd+l4+T-L2-1.75mm=L1=110mm （62+10+12+25.5+18.25-16-1.75）mm=110mm 3段的长度与该轴的悬臂长度l3有关。小齿轮的受力作 轴段○ 用点与右端轴承对轴的力作用点间的距离为 l3=66.2mm l3=M+?1+C+a3=(32.9+10+8+15.3)mm=66.2mm 则两轴承对轴的力作用点间的距离为 l2=(2～2.5）l3=(2～2.5)*66.2mm=132.4～165.5mm L3=l2+2a3-2T =（132.4～165.5）+2*15.36-2*18.25mm =126～159.1mm L3=130mm 取L3=130mm，则有 l2=l3+2T-2a3=130+2*18.25-2*15.3mm=135.9mm l2=135.9mm 在其取值范围内，合格 1 力作用点与左轴承对轴力作用点的间距 （7） 轴段○ 由图12-4可得 l1=93.8mm l1=L1+L2-T+a3-31+1.75=110+16-18.25+15.3-31+1.75mm=93.8mm 箱体凸缘连接螺栓为M16，地脚螺栓为d??M24，则有轴承端 5.键连接
1 间采用A型普通平键连接，查表8-31取其型 带轮与轴段○4间采用A型普通平号为键8?56 GB/T1096—1990，齿轮与轴段○键连接，型号为键10?63 GB/T1096—1990 （1）画轴的受力简图 轴的受力简图如图5所示 （2）计算支承反力 在水平面上为 R1H dm168.425Fr1l3?Fa1510.3?66.2?120.4? 2?2N?218.3N?R1H=218.3N l2135.9 机械设计课程设计计算说明书——圆锥—圆柱齿轮减速器第 16 页 共 40 页
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6.轴的受力分析 R2H=Fr1+R1H=510.3+218.3N=728.6N 在垂直平面上为 R1v?Ft1l31481?66.2?N?721.4N l2135.9R2v?Ft1?R1v?1481?721.4N?2202.4N 轴承1的总支承反力为 R1?R1H?R1v?218.32?721.42N?753.7N 轴承2的总支承反力为 22R2?R2H?R2v?728.62?2202.42N?2319.8N （3）画弯矩图 弯矩图如图5c、d、e所示 在水平面上，a-a剖面为 MaH=-R1Hl2=-218.3*135.9Nmm=-29667Nmm b-b剖面左侧为 22MbH?Fa1dm168.425?172.5?mm?5901.7Nmm 22在垂直平面上为 Mav?R1vl2?721.4?135.9N?mm?98038.3N?mmMbv?0N?mm合成弯矩 Ma?M2aH?M2ava-a剖面为 ?(?29667)2?98038.32N?mm ?102428.7N?mmMb?M2bH?M2bv.7?0N?mm b-b剖面左侧为?5901?5901.7N?mm（4）画转矩图 转矩图如图5f所示，T1=50670Nmm
22R2H=728.6N R1v=721.4N R2V=2202.4N R1=753.7N R2=2319.8N Ma=102428.7Nmm Mb=5901.7Nmm T1=50670Nmm 因a-a剖面弯矩大，同时作用有转矩，a-a剖面为危险面 其抗弯截面系数为 W?抗扭截面系数为 WT?弯曲应力为 ?d3432???35332mm3?4207.1mm3 ?d3416???35316?8414.2mm3 机械设计课程设计计算说明书——圆锥—圆柱齿轮减速器第 17 页 共 40 页
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7.校核轴的强度 ?b?扭剪应力为 ??Mb5901.7?Mpa?1.4Mpa W4207.1T150670?Mpa?6.0Mpa WT8414.2 轴的强度满足要求 按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数??0.6，则当量应力为 ?e??2b?4(??)2?1.42?4?(0.6?6)2Mpa?7.3Mpa由表8-26查得45钢调质处理抗拉强度极限?B?650Mpa，则由表8-32查得轴的许用弯曲应力???1b??60Mpa，?e????1b?强度满足要求 8.校核键连接的强度 联轴器处键连接的挤压应力为 键连接的强度足够 ?p1?4T14?50670?Mpa?27.4Mpa d1hl22?7?(56?8)齿轮处键连接的挤压应力为 ?p2?4T14?50670?Mpa?14.9Mpa d5hl32?8?(63?10)取键、轴及带轮的材料都为钢，由表8-33查得???p?125Mpa～150Mpa，?p1????p，强度足够
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二、中间轴的设计与计算
中间轴的设计与计算见表8 计算项目 计算及说明 1.已知条件 计算结果 高速轴传递的功率p2=3.63kw,转速n2=244.07r/min，锥齿轮大端 分度圆直径d2=238mm，齿宽中点处分度圆直径dm2=（1-0.5?R）d2=202.3mm，d3=70.531mm,齿轮宽度b3=85mm 2.选择轴的材料 3.初算轴径 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由表8-26选用常用的材料45钢，调质处理 查表9-8得C=106～135，取中间值C=110，则 45钢，调制处理 dmin=27.05mm dmin?C3p23.63?1103mm?27.05mm n2244.07轴与带轮连接，有一个键槽，轴径应增大3%～5%，轴端最细处直径 d1>27.05+27.05*（0.03～0.05）mm=27.86～28.40mm 机械设计课程设计计算说明书——圆锥—圆柱齿轮减速器第 19 页 共 40 页
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4.结构设计
轴的结构构想如图5所示 (1) 轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构，该减速器发热小，轴不长，故 轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序，从最细处开始设计 1及轴段○5的设计 该轴段上安装轴承，(2) 轴段○此段设计应与轴承的选择设计同步进行。考虑到齿轮上作用较大的轴向力和1及轴段○5上安装轴承，其直圆周力，选用圆锥滚子轴承。轴段○径应既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。根据dmin=27.05mm，暂取轴承30206，由表9-9得轴承内径d=30mm，外径D=62mm，宽度B=16mm，内圈定位直径da=36mm，外径定位Da=53mm，轴上力作用点与外圈大端面的距离a3=13.8mm，故d1=30mm 通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则d5=30mm 2与轴段○4的设计 轴段○2上安装齿轮3，轴（3）齿轮轴段○4上安装齿轮2。段○为便于齿轮的安装，d2和d4应略大于d1和d5，此时安装齿轮3处的轴径可选为33mm，经过验算，其强度不满足要求，可初定d2=d4=32mm 由于齿轮的直径比较小，采用实心式，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固定，齿轮2轮廓的宽度范围为（1.2～1.5）d4=38.4～48mm，取其轮毂宽度l4?42mm，其左端采用轴肩定位，右端采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段2长度应比齿轮2的轮毂略短，b3=85mm，故取 ○L2=83mm，L4=40mm 3的设计 该段位中间轴上的两个齿轮提供定位，（4）轴段○其轴肩高度范围为（0.07～0.1)d2=2.24～3.2mm，取其高度h=3mm，故d3=38mm 齿轮3左端面与箱体内壁距离和齿轮2的轮毂右端面与箱体内壁的距离军取为?1，且使箱体两内侧壁关于高速轴轴线对称，3的长度为 量得起宽度为Bx=193.92mm，取Bx=194mm，则轴段○L3?Bx?L4?2?1?b3=194-40-2*10-85mm=49mm 此时锥齿轮没有处在正确安装位置，在装配时可以调节两端盖下的调整垫片使其处与正确的安装位置 1及轴段○5的长度 由于轴承采用油润滑，（5）轴段○故轴承内1的长度为 端面距箱体内壁距离取为??5mm，则轴段○L1?B????1?(b3?L2)?17?5?10?(85?83)mm ?34mm 5的长度为 轴段○ d1=30mm d5=30mm d2=d4=32mm L2=83mm L4=40mm d3=38mm Bx=194mm L3=49mm L1=34mm 机械设计课程设计计算说明书——圆锥—圆柱齿轮减速器第 20 页 共 40 页