图3 高速轴
（1）各轴段的直径的确定
d11：最小直径，安装联轴器的外伸轴段，d11?d1min?20mm d12：密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，定位高度，d12=22mm h?(0.07~0.1)d11，以及密封圈的标准（拟采用毡圈密封）
d13：角接触轴承处轴段，d13=25mm，角接触轴承选取7205AC，其尺寸为d×D×B=25mm×52mm××16mm
d14：过渡轴段，由于高速齿轮传动的线速度大于2m/s，角接触轴承可采用飞溅式润滑。考虑到用轴肩定位轴承，所以d14=33mm
齿轮处轴段：由于小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构。所以轴和齿轮的材料和热处理方式需一样，均为45钢，调质处理;
d15：滚动轴承处轴段，d15?d13?25mm （2）各轴段长度的确定
l11：由连轴器的轴孔宽度L1=30（根据表19-5）,确定L11?40mm l12：由箱体结构、轴承挡圈、装配关系等确定，l12=55mm l13：由滚动轴承、挡油盘及装配关系决定，l13=46mm
l14：由装配关系、箱体结构等确定，l14=58mm l15：由高速级小齿轮宽度B1=30mm确定，l15=30mm l16：由角接触轴承、挡油盘及装配关系等确定l16?50mm （3）细部结构
联轴器处键取C型：b×h-L=6mm×6mm-30mm (t=3.5，r=0.16~0.25) 在
处采用过盈配合，起到密封作用：
角接触轴承与轴的配合采用过渡配合，此轴段的直径公差选为
?d25m6
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参考课程设计查表14-27、14-29得：各轴肩处的过渡圆角半径，若a=(0.07~1)d，a>c，取R2，倒角为C2。 3、低速轴的结构设计 低速轴轴系的结构如下图：
图4 低速轴
（1）各轴段直径的确定
d31：动轴承处轴段，d31=55mm。角接触轴承选取7211AC，其尺寸为d×D×T×B=55mm×100mm×22.75mm×21mm
d32：低速级大齿轮轴段，d32=60mm
d33：轴环，根据齿轮的轴向地位要求，d33=70mm d34：过渡轴段，考虑挡油盘的轴向定位，d34=63mm d35：角接触轴承处轴段，d35=d31=55mm
d36：密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，以及密封圈的标准（拟采用毡圈密封），d36=50mm
d37：最小直径，安装联轴器的外伸轴段，d37= 40mm （2）各轴段长度的确定
l31：由滚动轴承、挡油环以及外伸轴段等确定，l31=42mm
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l32：由低速大齿轮的毂孔宽度B4?55，确定l32=53mm l33：轴环宽度，l33=10mm
l34：由装配关系、箱体结构等确定，l34=40mm
l35：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定，l35=40mm l36：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，l36=55mm l37：由连轴器的轴孔宽度L1?84mm,确定L37?82m （3）细部结构设计 低速大齿轮处取
A
键：b×h-L=18mm×11mm-45mm
（t=7.0mm,r=0.25~0.40mm）；
联轴器处键取C型：b×h-L=12mm×8mm-70mm (t=5.0，r=0.256~0.40) 齿轮轮毂与轴的配合选为?60H7/n6；滚动轴承与轴的配合采用过渡配合.
参考教材查表8-2得：各轴肩处的过渡圆角半径，若70>d>50 取C2。 三）轴的校核 1）高速轴的校核
L1=40mm，L2=55mm，L3=46mm，L4=58mm，L5=30mm，L6=50mm
L1=57mm L2=111mm L3=78mm
2T作用在齿轮上的圆周力为：Ft?1=2×36.11×1000/37.42=1930N
d1径向力为Fr?Fttg?=1930×0.364=702.46N 作用在轴1带轮上的外力：F=1800N 求垂直面的支反力：
lFF1v?2r=(111×702.46)/(57+111)=464.13 N
l1?l2F2v?Fr?F1v=702.46-464.13=238.3N 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：
Mav?F2vl2=238.3×111/1000=26.45N.m ??F1vl1=464.13×57/1000=26.45 N.m Mav
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求水平面的支承力：
由F1H(l1?l2)?Flt2得
l2Ft=111×1930/(57+111)=1275.2N l1?l2F2H?Ft?F1H=1930-1275.2=654.82N 求并绘制水平面弯矩图：
MaH?F1Hl1=1275.2×57/1000=72.69N.m ??F2Hl2=654.82×111/1000=72.69N.m MaHF1H?求F在支点产生的反力：
lFF1F?3=78×1800/(111+57)=853.7N
l1?l2F2F?F1F?F=853.7+1800=2635.7N 求并绘制F力产生的弯矩图：
M2F?Fl3=1800×78/1000=140.4N.m ??F1Fl1=853.7×57/1000=48.6N.m MaFF在a处产生的弯矩：
MaF?F1Fl1=853.7×57/1000=48.6N.m 求合成弯矩图：
22'?MaH考虑最不利的情况，把MaF与Mav直接相加。
22??MavMa?MaF?MaH=48.6+
?26.45?2??73.69?2=126.0N.m ?26.45?2??72.69?2=126 N.m
??MaF?Mav?2?MaH?2=48.6+Ma求危险截面当量弯矩：
最危险截面其当量弯矩为：（取折合系数??0.6）
2Me?Ma???T?=
2?126?2??0.6?36.11?2=127.85N.m
计算危险截面处轴的直径：
因为材料选择45#调质，查课本第166页表11-1得?B?650MPa，许用弯曲应力???1b??60MPa，则：
Me127.85?3?2.77mm
0.1???1b?0.1?60因为d5>d4=55mm>d，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核： d?3 19
106Cft?轴承寿命可由式Lh?()h进行校承受径向载荷核，由于轴
60nPfP承主要的作用，所以P?Fr，查课本279页表16-8,9，10取ft?1,fp?1.2,取??3 按最不利考虑，则有：
2Fr1?F12.132?1275.22+853.7=2210.4N v?F1H?F1F=463Fr2?F22v?F22H?F2F=23.832?654.822+2635.7=3291N
则
??1?15.8?103?106Cf10?t??h=???=5.5年>5年 Lh?????60?1440?1.2?2210.4?60n?fpP?因此所该轴承符合要求。 4）、弯矩及轴的受力分析图如下：
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