③ 齿轮宽度b??dd3?1?102?102mm B3?107mm B4?102mm
表3-2低速级齿轮设计几何尺寸及参数 齿轮 小齿轮 大齿轮 20° 6 183 2.55 压力角 模数 中心距 齿数比 齿数 17 44 分度圆直径 102 264 齿根圆 直径 147.5 477.5 齿顶圆直径 170 500 齿宽 107 102 3.4 轴的设计——输入轴的设计
3.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径
1、确定轴的材料 输入轴材料选定为40Cr，锻件，调质。
2、求作用在齿轮上的力 根据输入轴运动和动力参数,计算作用在输入轴的齿轮上的力： PI?4.66KW nI?480r/min T??92.71N?m 圆周力：Ft1?2T12?92.71??2726.76N d168?10?3径向力：Fr1?Ft1?tan20??2726.76?tan20??992.46N 3、初步确定轴的最小径，选取轴的材料为45号钢，调制处理，根据[2]中表15-3，取A0?112 dmin?A0?3PI4.66?112?3?23.89mm n?4803.4.2初步设计输入轴的结构
根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
①已知轴最小直径为dmin?23.89mm，由于是高速轴，显然最小直径处将装大带轮，故应取标准系列值dA?25mm，为了与外连接件以轴肩定位，故取B段直径为dB?35mm。
②初选滚动轴承。因该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。参照工作要求并根据
dB?35mm，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴
承6208（参考文献[1]表8-32），其尺寸为d?D?B?40mm?80mm?18mm，为防止箱内润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，在轴承向着箱体内壁一侧安装挡油板，根据需要应分别在两个挡油板的一端制出一轴肩，故：
dD?45mm、dE?dF?60mm。
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③由于轴承长度为21mm，根据[4]中图5.3挡油板总宽度为18mm故根据箱座壁厚，取12 且齿轮的右端面与箱内壁的距离?2??1，lC?lH?39mm，
则取?2?12mm，根据[4]中图5.3，而挡油板内测与箱体内壁取3mm，故
lG?12?3?9mm。根据参考文献[1]表3-1知中间轴的两齿轮间的距离
?1?10~15，估取?1?10mm，且中间轴的小齿轮端面与箱体内壁距离为?2?12mm，因B3?107mm，B2?68mm，B1?lF?73mm
故lD?12?107?10?6873??12?12?73?3?3?9?111.5mm。 22④设计轴承端盖的总宽度为45mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据
轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为30mm，故lB?75mm。根据根据带轮宽度可确定lA?118mm
111.5 73 φ45 φ60 φ35 φ40 φ25 A B C D E F G H φ40 图3-1输入轴结构简图
３.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度
１． 轴的受力简图
Fr1 =992.46N n T D A C B
Ft1 =2726.76N Fp =1340.67N
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图3-2 输入轴的受力简图
（１）计算支座反力 H面
?mA?0
256Fr1?144.5Fp256?88.5256?992.46?144.5?1340.67?1299.84N
344.5(256?88.5)RBH?256Fr1?144.5Fp?0
RBH???Fx?0 Fr1?Fp?RBH?RAH?0
RAH?RBH?Fp?Fr1?1299.84?1340.67?992.46?1648.05N V面 RAV?Ft1?2562726.76?256??2026.27N
344.5344.5（２）计算H面及V面的弯矩，并作弯矩图 ①H面
DA段：MH(x)?Fpx?1340.67x (0?x?144.5) 当x?0时，在D处MHD?0
当x?144.5时，在A处MHA?1648.05?144.5?238143.23N?mm BC段：MH(x)?RBHx?1299.84x (0?x?88.5) 当x?0时，在B处MHB?0
当x?88.5时，在C处MHC?1299.84?88.5?115035.84N?mm ②V面
MVD?MVA?MVB?0
MVC??RAVx??2026.27?256??518725.12N?mm （３）计算合成弯矩并作图
MD?MB?0 MA?238143.23N?mm
MC?MHC?MVC?115035.842?(?518725.12)2?531327.58N?mm
22（４）计算?T并作图
?TI?0.3?92.71?1000?27813N?mm
（５）校核轴的强度
按弯矩合成强度条件，校核危险点即C截面圆周表面处应力。扭转切应力为静应力，取??0.3，由[2]中表15-1查得，轴弯曲疲劳极限???1??335MPa
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2MC????TI?531327.582??0.3?92.71??ca???13.66MPa????1? 结3W0.1?7322论：强度足够。
z O V x n T D Ft1 =2726.76N Fp =1340.67N
Fp A RAH RAV MHA (+) A C (-) MVC
MC MA (+) αT B X Fr1 C C Ft1 MHC A C y Fr1 =992.46N B
B X RBH B X RBH X X X
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图３－３ 轴的载荷分析图
3.5轴的设计——输出轴的设计
3.5.1初步确定轴的最小直径
1、确定轴的材料
输出轴材料选定为45号钢，锻件，调质。 2．求作用在齿轮上的力
根据输出轴运动和动力参数、低速级齿轮设计几何尺寸及参数，计算作用在输出轴的齿轮上的力： PⅢ?4.39KW nIII?56.7r/min TIII?739.41N?m
Ft4?2TIII2?739.41?? ??5601.6NF?F?tan20?5601.6?tan20?2038.82N r4t4?3d4264?10３.初步确定轴的最小直径 dmin?A0?33.5.2初步设计输出轴的结构
PIII4.39?112?3?47.74mm nIII56.7１．输出轴最小直径显然是安装联轴器处的直径dg，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩
Tca?KAT1查表14-1，考虑到转矩变化很小故取KA?1.3，则：Tca?KATIII?1.3?739.41N?m?96.213N3?m ２．初选联轴器
按照计算Tca应小于联轴器公称转矩的条件，由[1]中表8-36 选用型号为LX3的 Y型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250N?m。半联轴器的孔径dg?48mm,故取dg?48mm半联轴器长度L?112mm。
3．根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
112 abcφ67 φ55 φ64 φ75 φ60 φ60 defg 20