转矩Tc?KAT????1.5?84.49?103?126735N?mm

因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查《简明机械零件设计实用手册》选取HL2型弹性套柱销联轴器其公称转矩为315Nm,半联轴器的孔径d=24mm, 所以dⅠ?Ⅱ=24mm,半联轴器长度L=52mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?38mm

（3） 轴的结构设计

1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩, h＞0.07d，取h=2mm故取Ⅱ-Ⅲ的直径dⅡ?Ⅲ?28mm;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D?33mm, 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比L1略短一些,现取

lⅠⅡ??36mm.

2）初步选择滚动轴承.

因轴承主要受径向力，故选取深沟球轴承.参照工作要求并根据

dⅡ?Ⅲ?28mm,由设计手册初步选取0基本游隙组 标准精度级的6206深沟球轴承。

对于选取的深沟球轴承其尺寸为d?D?B?30mm?62mm?16mm,故dⅢ-Ⅳ?dⅦ?Ⅷ?30mm.

右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，由手册查得6206型轴承的定位轴肩

高度h=2mm，因此dⅣ?Ⅴ?34mm

3)取安装齿轮处的轴段dⅥ?Ⅶ?32mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定

位.已知齿轮毂的宽度为42mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取lⅥ?Ⅶ?40mm. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3,取dⅤ?Ⅵ?36mm.轴环宽度b?1.4h,取b=5mm.

4)轴承端盖的总宽度为10mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,考虑轴承座的宽度,故取lⅡ?Ⅲ?50mm.

5)取齿轮距箱体内壁之距离a=12mm,两圆柱齿轮间的距离c=16mm.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm,已知滚动轴承宽度B=16mm, 高速级小齿轮轮毂长L=30mm,则

lⅦ?Ⅷ?B?s?a?(42?40)?(16?8?12?2)mm?38mm

lⅣ?Ⅴ?L?c?a?lⅤ?Ⅵ?(30?16?12?5)mm?53mm至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. （4）低速轴周向固定

齿轮和半联轴器的轴向定位均采用平键连接。根据dⅤ?Ⅴ??32mm由指导书查得截面尺寸b×h＝10×8。键槽用铣刀加工，取长为36mm,为了保证齿轮与轴有良好的对中性，选择齿轮轮毂与轴的配合为H7n6。半联轴器与轴的连接选用平键b×h×L＝8×7×28，半联轴器与轴配合为H7k6。滚动轴承与轴的周向定位靠过渡配合，dⅢ-ⅣdⅦ-Ⅷ的尺寸公差为m6。 （5）倒角与圆角

由《机械设计》P365轴上的圆角II、III、IV 、VI、VIII处R=1.0，V处R=1.6 .左轴端倒角1.0?45?，右轴端倒角1.0?45。

（6.）求轴上载荷

首先根据6206型轴承，知a=8mm。因此作为简支梁的轴的跨距L=30+53+5+40+38-2?8=150mm。

F?49439.31?49??143.51N 垂直面支反力：Fv1?r150150 Fv2?Fr?Fv1?439.31?143.51?295.8N 水平面支反力：FH1?Ft?491207?49??394.29N 150150 FH2?Ft?FH1?1207?394.29?812.71N 垂直面弯矩：Mv1?Fv1?101?143.51?101?14494.51Nmm Mv2?F?49?295.?84?9v2 m144N9m4.2 水平面弯矩：MH1?FH1?101?394.29?101?39823.29Nmm MH2?F?49?812.7?14?9H2 总弯矩：M1? M2?398N22.m m79MV12?MH12?14494.512?39823.292?42379.07Nmm Mv22?MH22?14494.22?39822.792?42378.49Nmm

按弯曲扭转合成应力校核高速轴的强度 根据教材p246，单向运转，取??0.6

M2?(?T1)242378.492?(0.6?84490)2=?e=?20.16MPa 30.1?32W查表15-1得[??1]=60MPa

2?e???-1?，此轴合理安全。

B.中速轴的设计

3 （1）中速轴P?0.549kW,n?198rmin,T?26.47?10N?mm ??????作用在齿轮上的力：

大齿轮分度圆直径d2?115mm

2T??2?26.47?103切向力Ft2???460.35N

d2115径向力Fr2?Ft2tan??460.35?tan20?167.55N 小齿轮分度圆直径d1?42mm

2T??2?26.47?103切向力Ft1???1260.48N

d142径向力Fr1?Ft1tan??1260.48?tan20?458.78N

?为标准压力角20?

（2） 初步确定轴的最小直径

按《机械设计》P378进行设计，先按式15-2初步估算轴的最小直径,选

取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3取A0=112， dmin?A30P??0.549?112?3?15.mm73 n??198中速轴的最小直径是安装轴承处的轴颈,为了使所选的轴与轴承吻合,考虑到加工取d=20mm，由设计手册初步选取0基本游隙组 标准精度级的6204深沟球轴承。

对于选取的深沟球轴承其尺寸为d?D?B?20mm?47mm?14mm,故

d?????dⅤ?Ⅵ?20mm.

（3） 轴的结构设计

根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

为了能与低速轴齿轮正确啮合，根据低速轴大齿轮齿宽b=42mm以及中速轴小齿轮b1?48mm，取lⅣ?Ⅴ?46mml,Ⅴ?Ⅵ?35mm。取安装齿轮处的轴段

dⅡ?Ⅲ?dⅣ?Ⅴ?25mm齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高2.5mm,取