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d?轴的直径，mmT?轴的传递转矩，N?mm 结果
P nP?轴传递的额定功率，KwT?9.55?106min
????轴的材料的许用切应力。MPaA?系数,见表6-2rn?轴的转速， 表6-2 常用轴材料的许用切应力及A的系数
轴的材料 Q235-A 20 Q275 35 45 40Cr 35SiMn 42SiMn 38SiMnMo ???MPaA 15-25 149-126 20-35 135-112 25-45 126-103 35-55 112-97 dmin?1103103.8?52.6(mm) 950由于轴的截面上开有键槽应适当增大轴径，有两个或两个以上的键槽，轴径应增大10%~15%。
d?dmin(1?15%)?61(mm)
对轴的最细处进行强度验算：
9.55?106P9.55?106?103.82????22.98(N/mm) （6-2） 330.2dn0.2?61?950由上表可知：?????，即最细处的强度满足其要求。 6.1.2轴上的各段直径及长度
确定主轴的各段的长度，尽可能使其结构紧凑，同时还要保证，转子以及带轮、轴承所需要的装配和调整的空间，也就是说，所确定的轴的各段长度，必须考虑到各零件与主轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的间隙。通过设计计算，得到转子、带轮的大体尺寸，所以轴的长度也可大致确定。轴的结构如图6-1与装配如图6-2所示：
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结果
图6-1 轴的结构示意图
1.主轴的最小直径处安装的是带轮，所以轴的最右端1-2轴段是装大带轮故取d1?2?d?61mm,它的右端用轴端挡圈定位，左端用轴肩轴向定位。可算出大带轮的宽度为194mm,所以取L1?2?195mm。
为使带轮不致与机壳接触，取带轮与轴承箱体的距离为120mm。 2.轴承的选择，因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，且主轴承受大转矩并受冲击载荷，如果选用一般滚动轴承则会卡死，选用双列的调心滚子轴承，因为1-2的左端设置轴肩，参照轴承要求并根据
d2?3?75mm，选用调心滚子轴承2315，d×D×B=75×160×55，左端
采用轴肩进行轴向定位，查得该轴承内圈高为11.25mm，为了拆卸轴承方便，规定轴肩高度不应大于(2/3?3/4)内圈高。取轴肩h=7.5mm. 取d3?4?90mm。
右端与轴承箱体之间采用套筒定位。其长度L套=45mm。滚子轴承宽度B=55mm。为使套筒可靠的压紧轴承，取L2?3?220mm，轴承箱体宽度100mm，箱体至机壳外壁距离25mm，机壳壁厚10mm，取制造误差s=10mm，故取L3?4?125mm。
转子圆盘用轴套压紧定位，取轴肩高度h=10mm，则d4?5?110mm，为了可靠的压紧转子圆盘，L4?5?910mm。
由于轴承的对称布置，仍取L5?6.?125mm,L6?7?105mm，轴承用套筒和挡圈定位。最终得出主轴的全长L?1680mm。
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结果
图6-2 轴上零件的装配示意图
6.1.3轴上零件的周向定位
转子圆盘，带轮与轴的周向定位均采用平键联结。带轮与轴的联接，选用平键为b×h×L=18×11×180mm，带轮与轴的配合方式为
H7，键槽用键槽铣刀加工；圆盘锤架与轴也通过平键进行周向定位，K6d4?5?110mm，所以选取平键的规格为b×h×L=22×14×36mm.轴承
与轴的配合为过盈配合，常用k5、m5、m6、r6等。轴承的外圈与座孔选用有间隙的配合，常用H7，G7，J7等。 6.1.4按弯扭合成强度校核轴的强度
由于锤式破碎机的外载荷很难确定，故一般可按联邦德国海因里希?阿?莫林的计算式计算，作用于主轴上的相当弯矩（N?m）：
2 （6-3） Md?Mk2?Mn
Mk—作用在主轴上的弯矩，Mk?GR—转子的总质量，N;
GR,N?m 8Mn—作用于主轴上的扭矩，Mn?974P—电动机的功率，kw;n—主轴的转速，r/minP,N?m; n
20000?2500(N?m) 8110Mn?974??112.7(N?m)
950MK?
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Md?25002?112.72?2502.5(N?m)
结果
轴的强度校核：
进行具体的校核计算时，只需要校核轴上的承受最大弯矩以及扭矩的剖面的强度。
?e?Md2502500??18.8(MPa) （6-4） 330.1d0.1?110?e????1??70MPa 所以轴的强度满足要求。 6.1.5轴的转速校核
对于高速运动的转轴，如果转动的圆盘由于不平衡而使中心线偏离回转的轴线e时，就会产生离心惯性力F?em?2，虽然e很小，但在转动的过程中，F与?2成正比例，所以在高速转动下会产生很大的离心力，从而引起机器的振动，若惯性力的频率与主轴的自然频率相等时，主轴就会发生共振，使主轴的挠度增加，振动越趋激烈，这 时的转速成为临界转速。所以在确定锤式破碎机的转速时，必须计算出轴的临界转速，也就是确定其自然频率。
为了简化这一问题，我们采用单转子绕轴转动的模型，如下图所示，设圆盘的质量为m,偏心距为e，不考虑轴的质量和阻尼的影响，当圆盘的为?时，由于质量偏心而使主轴产生弯曲变形，轴心O与圆盘质心的相对位置如图6-3所示：
图6-3 圆盘偏心运动示意图
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设轴心处的变形为z,y。则轴的弹性力：
结果
Fz??kzFy??ky （6-5）
K-转轴的刚性系数，取决于轴的尺寸，载荷位置、材料以及两端的支撑情况。对于两端等截面的轴，圆盘在中央，由材料力学k?由质心运动定理得:
mZ1??KZ,mY1??KY （6-6）
????48EI,L3由圆的三角函数方程
Z1?Z?ecos?t,Y1?Y?esin?t代入上式中，
m(z?e?2cos?t)??Kz （6-7） m(y?e?2sin?t)??Ky （6-8）
????因为?n?k是系统的横向振动的固有频率，所以上式变换为 m??2z??nz?e?2cos?t2y??ny?e?2sin?t
??
求出方程的解为
e?2z?2cos?t?n??2 e?2y?2sin?t?n??2上式表明轴心O点的轨迹为一圆，其半径为强迫振动的振幅，也就是轴的挠度y挠。
e?2 （6-9） y挠?22?n??
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