8-4 如图所示Ⅰ-Ⅰ剖面处的圆角半径 R＝2.5 mm，肩高 h＝5 mm，轴表面车光，表

面粗糙度 Ra =1.6 μm，若此剖面内有应力ζa = 70 MPa，ζm = 0，ηa = 20 MPa，ηm = 2 MPa，试求该剖面在下述两种情况下的安全系数 S，并比较计算结果，从中可得出什么结论？

（1）轴材料为 45钢调质；

（2）轴材料为 40Cr钢调质。

8-5 某二级展开式齿轮减速器的中间轴，其结构尺寸、弯矩图和转矩图如图所示，轴材料为45钢调质，轴表面车光，表面粗糙度 Ra =1.6 μm，单向转动，载荷稍有波动。要求：

（1）按弯扭合成的强度条伴校核轴的强度； （2）按疲劳强度条件校核该轴的安全系数。

8-6 轴的结构及受载情况如图所示，若轴的材料为45钢正火，与轴承配合的表面为磨削加工，其表面粗糙度 Ra = 0.63 μm，其他表面为车削加工，齿轮与轴配合处轴表面粗糙度 Ra = 1.25 μm，试按疲劳强度条件校核轴的强度。

8-7 已知某传动装置中，有一个轮轴上安装零件的位置及尺寸如图所示，试设计此轴各段直径长度。

8-8 轴上各零件的结构及轴向尺寸、位置如图所示，试按轴承固定方式为全固式（双支点单向固定方式）设计轴的结构。

8-9 图示一带式输送机，由电动机通过一级斜齿圆柱齿轮减速器和一对直齿圆锥齿轮驱动，电动机的功率 P＝7.5 kW，转速 n＝960 r/min，圆柱齿轮的参数为：齿数z1＝23，z2＝125，模数 mn＝2 mm，螺旋角 β = 9°22'；圆锥齿轮参数为：齿数 z3＝20，z4＝80，大端模数 mn＝6 mm，齿宽系数 υR = b/R＝1/3。支点跨距如图，试设计减速器的输出轴。要求：

（1）设计并画出轴的结构图； （2）校核轴的疲劳强度。

解题示例

例8-1图a 所示为二级圆柱齿轮减速器传动简图。试对Ⅱ轴进行结构设计。已知：齿轮2 的宽度40 mm，齿轮3的宽度为 60 mm，经轴的初步计算取轴端直径为35 mm。

解 以υ35的等直径轴为基础进行设计。

（1）轴上零件的布置见例8-1图b之（a）

①在轴的两端安装内径为35 mm 的轴承，初选

7207轴承（此型号最后应由轴承寿命计算决吏，详见第九章），按手册查出其内径、外径、宽度为 35372317，即轴承宽度可暂取17 mm。②轴承内端面到箱体（或支架）内壁的距离 Δl＝（5～15）mm，此距离取决于轴承的润滑方法，若轴承用减速器内的润滑油来润滑则取小值，若用润滑脂来润滑则取大值。③箱体（或支架）内壁到齿轮外端面的距离 Δ2 =（10～20）mm。④两齿轮内端面间的距离取（10～15）mm。

（2）轴上零件的定位和固定见例8-2图b之（b） ①两齿轮内端面间采用宽度为15 mm 的轴环结构， 以实现两齿轮的轴向定位。②轴承用减速器内的润滑 油润滑，所以轴承内端面到齿轮外端面的距离 Δl＋Δ2 取为20 mm 即可，此处采用长度为20 mm 的套筒，它 一方面可轴向固定齿轮，另一方面可作为轴承的轴向定 位。③齿轮的周向固定用平键联接，轴承的周向固定选 用有过盈量的配合联接。

（3）轴上零件的装拆

考虑零件的装拆方便，轴环右边的零件从右边向着 轴环安装，轴环左边的零件从左边向着轴环安装，轴两 端直径取为35mm，其余各轴段根据需要将轴径逐渐加大。

（4）轴的具体结构

综合各方面的要求，轴的具体结构见例8-1图b之（c）。

例8-2 试设计例8-1图a 所示二级圆柱齿轮减速器中的输出轴Ⅲ。已知：该轴传递功率 P＝5 kW，转速 n = r/min，轮4为左旋斜齿圆柱齿轮，其分度圆直径为 d4＝206.96mm，轮宽为 b＝52 mm，螺旋角为 β = 9o41′47''。