中间轴：取A0''?112 dmin中?A0''3输出轴：取A0'''?108 PII3.8802?112?3?28.32mm nII240dmin中?28.32mm Tca?KATI?1.3?39995?51993.5N?mm dmin出?A0'''3 3.1.2 联轴器的尺寸选取 1）输入轴端联轴器选取 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d联1，为了使所选的输入 轴直径d轴1与联轴器1的孔径d联1相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca?KATI，查[2]表14-1，考虑到转矩变化很小，故 取KA?1.3，则： PIII3.7450?108?3?37.4868mm nIII89.5547dmin出?37.4868mm KA?1.3 Tca?51993.5N?mm 5014-2003或手册，选用L3X型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准[1]GB/T Tn?1250000N?mm。半联轴器的孔径d联1?38mm，故取d轴入?38mm，半联轴器长度L联1?82mm。 2）输出轴端联轴器选取 d轴入?38mm L联1?82mm 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d联2，为了使所选的输入 轴直径d轴2与联轴器2的孔径d联2相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca?KATI，查[2]表14-1，考虑到转矩变化很小，故 取KA?1.3，则： KA?1.3 Tca'?KATIII?1.3?399362?519170.6N?mm Tca'?519170.6N?mm
5014-2003或手册，选用GB/T_5014-2003 LX3型弹性柱销联轴器，其公 按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准[1]GB/T - 15 -
N?mm。半联轴器的孔径d联2?45mm，故取称转矩为Tn?1250000 L联1?112mm d轴出?45mm，半联轴器长度L联1?112mm，半联轴器与轴配合的毂孔长 L联2'?84mm 度L联2'?84mm。 3.1.3确定轴的结构与尺寸 （一）输入轴结构设计 1）轴的选取及计算 1.因为Ⅰ轴通过联轴器与电动机的轴径相联，查联轴器标准，选联轴器为弹性柱销联轴器。标准型号LX3，与联轴器相联的轴径选取为d轴入?38mm。即I-II轴段直径取dI?II?38mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L联1'?82mm，为了保证轴段挡圈只压在半联轴器上而不是压在轴的端面上，故I-II段的长度应比L联1'略短一些，先取lI?II?80mm。 2.I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II-III段的直径dII?III?42mm,取lII?III?50mm。 3.轴III-IV段的左端用轴承端挡圈定位 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dII?III?42mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的[3]单列深沟球轴承6009ce,其尺寸为d?D?B?45mm?75mm?16mm，故III-IV轴段取直径dIII?IV?45mm，而lIII?IV?35mm。 4.轴段IV-V放置小齿轮1，因根据之前计算得d1?52.5mm，且因 dIII?IV?45mm，因此直接将小齿轮1制作为齿轮轴。小齿轮同时可定位 轴段III-IV处轴承。已知小齿轮1宽度为B1?60mm故取lV?VI?60mm 5.轴段V-VI为为中间轴上小齿轮2余留装配空间，于是取dV?VI?50mm， 取lV?VI?110mm。 6.轴段VI-VII放置轴承，取dVI?VII?dIII?IV?45mm，取lVI?VII?18mm。
输入轴的尺寸如图所示 - 16 -
图3-1 输入轴示意图 2）轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按[2]表6-1查得轴段dI?II?38mm半联轴器与轴的连接，选用平键为b?h?12mm?8mm，长为H7。滚动轴承与轴的k6周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 3）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考[2]表15-2各轴肩处的圆角半径见图3-1。 （二）中间轴结构设计 70mm，毂槽深度t?5mm。半联轴器与轴的配合为根据前述所算的中间轴最小的轴径为dmin中?28.32mm。 1）轴的选取及计算 1.轴段I-II，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的[3]单列深沟球轴承6009ce,其尺寸为d?D?B?45mm?75mm?16mm，取轴段dI?II?45mm，长lI?II?39.5mm。 2.轴段II-III为装配大齿轮1，左端设置轴肩固定轴段I-II轴承，取dII?III?50mm，长根据上述计算大齿轮1齿宽B2?55mm，取长lII?III?53mm。 3.轴段III-IV设置轴环以定位大齿轮1和小齿轮2，轴环高度h?0.07d，因dII?III?50mm，取dIII?IV?57mm轴环宽度b?1.4h，取bIII?IV?10mm。 4.轴段IV-V为装配小齿轮1。因小齿轮1的直径与轴段IV-V直径相近，故直接加工成齿轮轴，轴段lIV?V?90mm 5.轴段V-VI，左端设置轴肩作为装配大齿轮2时的合理性工艺，同时此轴段安装轴承。取dV?VI?dI?II?45mm,长lV?VI?32.5mm。 - 17 -
中间轴的尺寸如图所示 图3-2 中间轴示意图 2）轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按dII?III由[2]表6-1查得平键截面b?h?14mm?9mm，键槽用键槽铣刀加工，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，长为50mm，毂槽深度t?5mm，故选择齿轮H7，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 k63)确定轴上圆角和倒角尺寸 参考[2]表15-2各轴肩处的圆角半径见图3-2。 （三）输出轴结构设计 1)轴的选取及计算 1.轴段I-II，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的[3]单列深沟球轴承6010ce,其尺寸为d?D?B?50mm?80mm?16mm，取轮毂与轴的配合为轴段dI?II?50mm，长lI?II?39mm。 2.轴段II-III，为大齿轮1余留空间，根据前面两根轴的设计数据，考虑装配时合理性，同时为右端轴段III-IV上安装的大齿轮2定位。取轴段dII?III?66mm，长lII?III?66mm。 3.轴段III-IV，此轴段安装大齿轮2，取轴段dIII?IV?52mm，长 lIII?IV?83mm。 4.轴段IV-V，放置轴承且定位大齿轮2，取轴段dIV?V?50mm，长 lIV?V?35mm。 5.轴段VI-VII右端用轴承端盖密封，取轴段dVI?VII?48mm，长 lVI?VII?50mm。
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3.2中间轴的校核 6.轴段VII-VIII，此轴段与滚筒用弹性联轴器相连，根据上述已计算出 数据取轴段dVII?VIII?45mm，长lVII?VIII?110mm。 2）轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按dIII?IV由[2]表6-1 查得平键截面b?h?16mm?10mm，键槽用键槽铣刀加工，为了保证齿轮 与轴配合有良好的对中性，长为80mm，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 H7 ；同样，按dVI?VII由[2]表6-1查得平键截面b?h?14mm?9mm，键 k6槽用键槽铣刀加工为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，，长为 H7 100mm，故选择配合为，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 k63)确定轴上圆角和倒角尺寸 参考[2]表15-2各轴肩处的圆角半径见图3-3。 图3-3 输出轴示意图 3.2中间轴的校核 3.2.1.1求轴上受力情况 由上述已知： 大齿轮1的轴径为d2?210mm，轴毂长度为B2?55mm，连接键取平键截 面b?h?14mm?9mm，长为50mm。毂槽深度t1?5mm 。小齿轮2轴径为d1'?85mm，轴毂长度为B1'?90mm，连接键取平键截 面b?h?14mm?9mm，长为80mm，毂槽深度t1'?5mm。 3.2.1.1做出轴的计算简图与剪力图 假设水平方向向右为正，竖直方向向上为正。弯矩顺时针为正。 由前计算，已知高速级大齿轮1的分度圆直径为 - 19 -