图2.5 垂直方向支承反力
FBVL2?F切L3?FAV(L1?L2)?0（2-33）
2.79?103?181?3.66?103?120.5FAV?N?1.99?103N（2-34）
294.5?181FCV?FBV?FAV?F切?2.79?103?1.99?103?3.66?103??2.86?103(N)
求垂直方向弯矩，绘制弯矩图
MBV?FAVL1?1.99?103?294.5?10?3?586.1N?m MCV?F切L3?3.66?10?120.5?103N?m?441N?m
图2.6 垂直弯矩图
求合成弯矩图，按最不利的情况考虑
MB?MBH?MBV22?(1.59?103)2?586.12N?m?1.69?103N?m
(2-38)
MC?MCV?441N?m（2-39）
图2.7 合成弯矩图
计算危险轴的直径
3d?Me
0.1[??1] 查文献[9]表15—1，材料为38CrM0AIA调质的许用弯曲应力[??1]?75，则
3dB?1.69?106mm?60.8mm
0.1?75 所以该轴符合要求。 （5）键的选取与校核
考虑到d5=105%×15.14=15.89mm, 实际直径为17mm，所以强度足够
由GB1095-79查得，尺寸b×h=5×5，l=20mm的A型普通平键。
2T?103 按公式?p?进行校核
kld T?2070N?m，k?0.5h?0.5?14mm?7mm，l?110mm，d?92mm。查文献[9]表6—2，取[?p]?130MPa则
2T?1032?2070?p???58.44MPa?70MPa (2-42)
kld7?110?92该键符合要求。
由普通平键标准查得轴槽深t=3mm,毂槽深t1=2.3mm
2.3 蜗轮轴的设计
（1） 蜗轮轴材料的选择，确定需用应力
考虑到轴主要传递蜗轮转矩，为普通中小功率减速传动装置
选用45号钢，正火处理，??b??600Mpa，??b??1?55Mpa
（2） 按扭转强度，初步估计轴的最小直径
3d?
Me0.1[??1]
查文献[9]表15—1，取45号调质刚的许用弯曲应力???1??60Mpa，则
3dB?3676.3?103mm?48.3mm0.1?60 596?103mm?46.3mm0.1?60
dC?由于轴的平均直径为34mm，因此该轴安全。 （3） 确定各轴段的直径和长度
根据各个零件在轴上的定位和装拆方案确定轴的形状及直径和长度
d1即蜗轮轮芯为68mm
d2为蜗轮轴轴径最小部分取34mm
d3轴段与上刀架体有螺纹联接，牙形选梯形螺纹，根据文献表8-45
取公称直径为d3=44mm，螺距P=12mm，H=6.5mm 查表8-46得，外螺纹小径为31mm 内、外螺纹中径为38mm 内螺纹大径为45mm 内螺纹小径为32mm
旋合长度取55mm
L2尺寸长度为34mm，蜗轮齿宽b2 当z1≤3时，b2≤0.75da1=15.6mm
取b2=15mm
2.4 中心轴的设计
（1） 中轴的材料选择,确定许用应力
考虑到轴主要起定位作用，只承受部分弯矩，为空心轴，因此只需校核轴的刚度即可。
选用45号钢，正火处理，??b??600Mpa，??b??1?55Mpa （2） 确定各轴段的直径和长度
根据各个零件在轴上的定位和装拆方案确定轴的形状及直径和长度 d1=15mm,
d2与轴承配合，轴承类型为推力球轴承，型号为d=17mm,d1=19,T=12mm,D=35mm
所以d2=17mm
d3与轴承配合，轴承类型为推力球轴承，型号为51204，
d=25mm,d1=27mm,T=15mm,D=47mm
分配各轴段的长度L1=80mm,L2=93mm,L3=20mm （3） 轴的校核
轴横截面的惯性矩
I??64(D4?d4)?1993.16mm
车床切削力F=2KN,E=210GPa
?ql32?103?1953?4B??6EI??6?210?103?1993.16??5.9?10 ??qa32?24EI(4l?a)??10?1453y24?210?1993.16(4?195?145)??8.44?103mm
因此
?B＜［?B］
51203，y＜［y］
中心轴满足刚度条件
2.5 齿盘的设计
（1） 齿盘的材料选择和精度等级
上下齿盘均选用45号钢，淬火，180HBS。初选7级精度等级 （2） 确定齿盘参数
考虑齿盘主要用于精确定位和夹紧，齿形选用三角齿形，上下齿盘由于需相互啮合，参数可相同。
当蜗轮轴旋转150°时，上刀架上升5mm，齿盘的齿高取4mm
由 h?(2ha* ?c*)m得算式 4=（2×1+0.25）m，标准值ha*=1.0, c*=0.25。求出m=1.78mm,取标准值m=2mm。故齿盘齿全高h=（2ha*+c*）m=(2×1+0.25)×2=4.5mm。
取齿盘内圆直径d为120mm，外圆直径为140mm，齿顶高 ha=ha*m=1×2=2m 齿根高 hf=(ha*+c*)m=2.5mm
齿数z=38，齿宽b=10mm，齿厚s??m2?3.14mm，齿盘高为5mm。 （3） 按接触疲劳强度进行计算
1）确定有关计算参数和许用应力
?3p1?660?10?0.75?9.55?10?17906.25N?mm T?9.55?10n2462）取载荷系数kt=1.5
3）由文献表9-12取齿宽系数Фd=1.0
4）由表9-10查得材料的弹性影响系数Ze=189.8mpa，取ａ=20°，故ZH=2.5 5）查表取бHlim1=380，取бHlim2=380 6）Lh=60×24×1×(8×300×15)。N2=5.18×107 7）由图9-35查得接触疲劳寿命系数ZN1=1.1 ，ZN2=1.1 8）计算接触疲劳需用应力