二．中间轴的设计
1.中间轴的设计步骤与高速轴的设计步骤一样 3 5 4
现将此轴的重要参数和尺寸列于如下所示： 1）材料：45钢，调质 2）初算轴径：d1min?C31 2 P4.02mm?1103?37.8mm,取d=44 mm n99.23）根据轴径选轴承可初选滚动角接触轴承7309C，其尺寸：d45?D100?B25，
Cor?39.8KN,Cr?49.2KN，??15?
4)轴各段直径分别为：d1?d5?44mm,d2?d4?50mm、d3?55mm 5）轴各段的长度：L1?30mm,L2?38mm,L3?27mmL4?83mm,L5?30mm
m 6）输入转矩T2?387N·高速级的齿轮直径为d2?240mm，低速轴的小齿轮的直径为d1?97mm 螺旋角??15? 压力角取an?20?
作用在高速轴的大齿轮的力
2T22?3.87?105圆周力 Ft1??N?3225N
d2240径向力 Fr1?Ft1tanan3225?tan20??N?1215N
cos?cos15?轴向力 Fa1?Ft1tan??3225?tan15?N?864N 作用在低速轴的小齿轮的力
2T22?3.87?105圆周力 Ft2??N?7979N
d197径向力 Fr2?Ft1tanan7979?tan20??N?3006N
cos?cos15?轴向力 Fa2?Ft1tan??7979?tan15?N?2138N
中间轴受力分析图如下：
从左到右轴承与齿轮，齿轮与齿轮，齿轮与轴承的中心距分别
L1?57mm,L2?88mm,L3?34mm
高速级中间轴轴承圆周力 Fh1???Ft3L1?Ft2(L1?L2)???5153N
L1?L2?L3低速级中间轴轴承圆周力 Fh2???Ft2?Ft3?Fh1???6051N 高速级中间轴轴承径向力 Fv1?Fr2(L1?L2)?Fr3L1?27N
L1?L2?L3低速级中间轴轴承径向力 Fv2?Fr2?Fr3?Fv1??1818N 高速级中间轴水平弯矩 Mh1?Ft2(L1?L2)?467625N?mm 低速级中间轴水平弯矩 Mh2?Ft3L1?454803N?mm 高速级中间轴垂直弯矩 Mv1?Fr2(L1?L2)?176175N?mm 低速级中间轴垂直弯矩 Mv2?Fr3L1?171342N?mm
22高速级中间轴弯矩M1?Mh1?Mv1?499711N?mm 22低速级中间轴弯矩M2?Mh2?Mv2?486008N?mm
2高速级中间轴当量弯矩Mca1?M12?（?T2）?551024N?mm 22低速级中间轴当量弯矩Mca2?M2?（?T2）?538628N?mm
弯矩图： 水平面弯矩图 垂直面弯矩图 合成弯矩图 扭矩图 当量弯矩图
从图中可以看出，高速轴的大齿轮的所在截面的当量弯矩最大 计算危险截面处轴的直径
轴的材料是选用45钢，调质处理，由表14-1查得?B?650MPa，由表14-3查得??-1b??60MPa，则
d?3Me551024?3mm?45.12mm，考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大
0.1???1b?0.1?605%，故
d?1.05?45.1?47mm
上述自选尺寸符合要求，所以安全
2.轴上零件的周向固定
为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与轴承圈配合轴径选用k6，齿轮与中间轴均采用A型普通平键联接，
高速轴对应的大齿轮配合的键为b=14mm,h=9mm，L=36mm GB1096-79 低速轴对应的小齿轮配合的键b=14mm,h=9mm,L=36mm GB1096-79 3.轴上倒角与圆角
为保证7009C轴承圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为1?45?
4.轴承和键的校核
4T24?387?103连接高速级大齿轮和轴的键：?p???114.2MPa
d1hl44?14??36?14?查表10-10，得[?p]?100~120MPa ?p?[?p]，键校核安全
?ca?M12???T?2/W?64.7MPa，查表14-3得??-1b??65MPa，?ca?[??1]，故
安全
连接低速级小齿轮和轴的键校核同上，也安全
校核右端轴承和计算寿命：径向载荷Fr?Fv?FH?5153N
F轴向载荷：Fa?864N,aFr?0.17?e,,，所以查表得，X=1，Y=0
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由表16-9取fp?1.2，则高速轴的当量动载荷为
PA?fp(XFr?YFa)?6184N?Cr
所以寿命为：
10?Cr???Lh??84610h，符合工作寿命要求 ??60n?PA?63校核左端轴承和计算寿命：Fr?Fv?FH?6318N，
PB?fp(XFr?YFa)?7582N?Cr
22106?Cr???Lh??45907h，符合工作寿命要求 ??60n?PB?3
三.低速轴的设计
1.选择轴的材料及热处理
由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理. 2.初估轴径
按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=107至118,取c?110 输入功率P3?3.86Kw
d1min?C3P3.86mm?1103?56mm，所以该轴上最小直径为56mm.考虑到有键n28.7槽，取d?60mm
3.轴各段的长度及直径
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初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序，从左端开始确定直径.该轴轴段1安装轴承和挡油环，挡油环厚度b?6mm，故该段直径为d1?63mm，L1?40mm。2段
带式输送机传动装置的设计书
