1、按扭矩初算轴径 1）选用45#调质，硬度217~255HBS 2）取每级齿轮传动效率为η=0.98，则 PI=PI3η=5.174430.98=5.02KW n=nI/i带=360/5.5=65.5(r/min) T=9.553106PII/nII3η =9.55310635.28/36030.98=7323103N?mm 3）作用在齿轮上的力： Ft=2T/d2=23732000/236.5=6190N Fr=Ft2tanα/cosβ=661903tan200/cos13.5°=2322N Famin=Ft tanβ=1543N 4）初步确定轴的最小直径 先按课本式15-2初步估计轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，根据课本表15-3=112，取A0=112，于是得： dmin= A03P5.02=11233=27.6mm n65.5Ft=6190N Famin=1543N d=30mm 取最小轴径为30mm 5）此处可同时选取与轴径相适应的联轴器型号，查机械设计课弹性柱销联轴器程设计手册表8-7，选用LX3型弹性柱销联轴器，公称转矩：n=50N2m，LX3型 d=30mm，L=60mm，D=75mm 2、轴的结构设计 （1）轴的零件定位，固定和装配
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单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分 布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，径向定位采用键和 过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，径向定位则用过渡配合， 轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮，套筒，右轴承 依次从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度 初选30207型圆锥滚子轴承，其内径为35mm，宽度为 18.25mm。安装齿轮段长度的轮毂宽度为45mm。 （3）按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d2=236.5mm ②求转矩：已知T3=732N2m ③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=6190N ④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得 Fr=Ft2tanα=2322N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=49mm （4）输出轴具体机构设计： Ft =6190N 1）Ⅰ段：从右端（输出端）起，已知最小径d1=30mm，而根据d1=30mm 已经确定的联轴器长度L=60mm，为避免轴端碰触联轴器，取第一段L1=58mm 长度L1=58mm d2=34mm 2）Ⅱ段：为满足联轴器的轴向定位要求，第二段需要制出一轴L2=12mm
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肩，故取d2=34mm ，为箱体壁留出一点距离并以一挡油圈连接箱体d3=35mm 定位右轴承，挡油圈宽度为12mm，故取L2=12mm L3=22.25mm 3）Ⅲ段：由于轴承内径为35mm，故该段轴径为d3=35mm，轴d4=40mm 承左端采用轴间挡圈分别对大齿轮及右轴承的轴向定位，35mm的轴L4=45mm 间挡圈，宽度为4mm，故L3=22.25mm d5=45mm 4）Ⅳ段：由于大齿轮已经确定，内径为40mm，宽度为45mm，L5=4mm 故第四段设计数据为d4=40mm，L4=45mm 5）Ⅴ段：该段为齿轮作轴向定位，d5=45mm，L5=4mm d6=41mm L6=52mm 6）Ⅵ段：该段为做轴承作轴肩轴向定位，d6=41mm，L6=52mm d7=35mm 7）Ⅶ段：该段仅承载左轴承，d7=35mmL7=18.5mm 3、输出轴校核 (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=328.6N FAZ=FBZ=Ft/2=903.35N (2)由两边对称，书籍截C的弯矩也对称 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAYL/2=328.6349=16.1N2m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=903.35349=44.26N2m (4)计算合成弯矩 MC=（MC12+MC22）1/2
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L7=18.5mm FAX=FBY =328.6N FAZ=FBZ =903.35N MC1=16.1N2m MC2=44.26N2m =（16.12+44.262）1/2 =47.1N2m (5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=1 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[47.12+(13271)2]1/2 =275.06N2m (6)校核危险截面C的强度 由式（10-3） σe=Mec/（0.1d）=275.06/(0.13453) =1.36Mpa<[σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够 七、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命 16336038=46080小时 1、计算输入轴承 （1）已知nⅡ=360r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N 初先两轴承为圆锥滚子轴承30207型 根据课本P316式（13-1）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N （2）∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端
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MC =47.1N2m Mec =275.06N2m σe =1.36Mpa <[σ-1]b 轴承预计寿命46080h FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N （3）求系数x、y FA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63 FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63 根据课本P321表（13-5）得e=0.68 FA1/FR1
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LH=1047500h ∴预期寿命足够
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