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图 6 传动轴受力图
根据力学分析算出轴承支座的支反力为：
314.5?(380?209)?560.6?138.5=?62.8N380Fx2=314.5?560.6?(?62.8)??183.3NFx1=?864?(380?209)?1540.3?138.5Fy1==?950.2N380Fy2=?1540.3?864?(?950.2)??1454.1N
可知其支反力方向都与图中所标方向相反。 则其弯矩图如图 7：
图 7 传动轴弯矩图
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则最大处的合成弯矩为M=25387.12+201392.92=2.0?105Nmm 转矩为脉动转矩，由文献[5]表16.3得出
[??1b]60??0.6，得 [?0b]103??2M??（2.0?105）?(0.6?6.9?104)2?2.04?105N?mm
2.04?105?b==47.58MPa?[?-1b]，因此强度校核合格。
0.1?403第六章 其他零部件的选择
6.1 轴承的选择与寿命校核
6.1.1 轴承的选择
主轴上的轴承选择在第五章已经分析出，且轴承的配置也已确定。 其余传动轴没有很高的刚度和精度要求，因此可以只用单个轴承配置，又由于整个主轴箱是竖直放置，因此主轴本身的重力会对轴承产生一个轴向力，为了更好地平衡此轴向力，传动轴上的轴承可以选择角接触球轴承，即每个传动轴的两端各放一个角接触球轴承，而输入轴即连接带轮的轴因为附加有带轮对轴的力，所以考虑其中一端放两个轴承，而且因为靠近带轮的支点受力大，因此这里放两个角接触球轴承，且采用背对背的形式，其刚度较大。
轴承型号的选择根据轴的直径来确定，由于轴向力即主轴的重力并不是很大，因此可以选择15°的角接触球轴承，即型号70000C，通过查文献[6],确定各角接触球轴承的型号为：
轴Ⅰ上的三个角接触球轴承选择7206C。 轴Ⅱ上的三个角接触球轴承选择7207C。 轴Ⅲ上的三个角接触球轴承选择7207C。
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6.1.2 轴承寿命校核
轴承预期寿命应在Lh??(12000~15000)h 现以轴Ⅱ上的轴承为例来计算轴承的寿命。 由第五章轴的计算中得到的支反力有
?Fx1?62.8N ??Fx2?950.2N??Fy1?183.3N。 ???Fy2?1454.1N轴的重力可以假设为300N，即轴承上承受的轴向力Fa1?300N，查手册确定7206C轴承的Cr?23.0kN C0r?15.0kN,轴承采用面对面安装两端单向支承。受力如图 8
图 8 轴承支反力
轴承支反力
22由公式FR?FRx得两轴承支反力为 ?FRyFR1?62.82?183.32?193.8NFR2?950.2?1454.1?1737.0N附加轴向力
22
由由文献[5]可知，对于70000C型角接触球轴承，其附加轴向力公式Fs?eFR，e可通过表18.7计算得到，由于Fa/C0r?到e=0.39，得附加轴向力
Fs1?0.39?193.8?75.6NFs2?0.39?1737.0?677.4N300=0.02，因此查表利用内插法可得15000
轴向力
Fs2?Fa1?677.4?300?Fs1FA1?677.4?300=977.4N FA2?677.4N
由文献[5]表18.7可查的
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?FA1977.4?F?193.8?5.04?e X1?0.44 Y1?1.45?R1 ??FA2?677.4?0.39=e X?1 Y?022??FR21737.0冲击载荷系数 由文献[5]表18.8，fd?1.8 当量动载荷
由公式P?fd(XFR?YFA)得
P1?1.8?(0.44?193.8?1.45?977.4)?2704.6NP2?1.8?(1?1737.0?0?677.4)?3126.6N
寿命检验
以P2计算轴承寿命，轴Ⅱ的计算转速为n=500r/min
L10h16670?Cr?16670?23000??????13272h，因此寿命符合要求。 ???n?P?500?3126.6?336.2 键连接的选择和验算
6.2.1 键的选择
小带轮处键型号
小带轮安装在电机轴上，电机轴直径d?28mm，长L?60mm，型号选择8?50 GB/T1096-2003。 大带轮处键型号
输入端带轮轴段直径为d?24mm，长L?60mm，型号选择8?40 GB/T10。9 齿轮处键型号
与平键联接相比较，花键联接有以下优点：1)齿对称布置，使轴毂受力匀称；2)齿轴一体而且齿槽较浅，齿根的应力集中较小，被连接件的强度削弱较少；3)齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。这些都使联接具有较高的承载能力。以上各点使花键联接的应用日趋广泛，特别是作为轴毂的动联接更有其独特的优越性，因此对于各轴上的齿轮，均采用花键联接；矩形花键便于加工，能用磨削方法获得较高的精度。其联接采用小径定心，定心精度高，广泛应用与各种机械的传动装置中，因此这里的花键联接统一采用矩形花键联接。 1) 轴Ⅰ上的花键
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轴Ⅰ的轴颈处直径选择为30mm，轴肩直径最小为36mm，因此花键的内径应大于等于36mm。
查文献[7]表3-3-16，选择轻系列花键规格N?d?D?B=8?36?40?7（N为键数，d为小径，D为大径，B为键宽）。 2) 轴Ⅱ上的花键
轴Ⅱ的轴颈处直径选择为35mm，轴肩直径最小为42mm，因此花键的内径应大于等于42mm。
查文献[7]表3-3-16，选择轻系列花键规格N?d?D?B=8?42?46?8（N为键数，d为小径，D为大径，B为键宽）。 3) 轴Ⅲ上的花键
轴Ⅲ的轴颈处直径选择为35mm，轴肩直径最小为42mm，因此花键的内径应大于等于42mm。
查文献[7]表3-3-16，选择轻系列花键规格N?d?D?B=8?42?46?8（N为键数，d为小径，D为大径，B为键宽）。 4) 轴Ⅳ上的花键
轴Ⅳ的后轴颈处直径选择为50mm，轴肩直径最小为62mm，因此花键的内径应大于等于62mm。
查文献[7]表3-3-16，选择轻系列花键规格N?d?D?B=8?62?68?12（N为键数，d为小径，D为大径，B为键宽）。
6.2.2 键的强度校核
小带轮处键强度校核
小带轮材料为铸铁HT200，轮毂强度最小，故用轮毂强度计算，由表7.1查得[?p]?75MPa
电机轴传递扭矩为
T0?9.55?106P04.0?9.55?106??26528N?mm nm1440l??l?b?50?8?42mm 11T?hl?d[?p]??7?42?28?75?154350N?mm?T04432
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