4 轴的设计
4.1中间轴的设计
（1）选择轴的材料
根据所设计的轴零件选用45钢，加工方法为调质处理。查轴的常用材料及其力学性能，得抗拉强度，屈服点。查轴的许用弯曲应力表，得，，。
（2）按扭转强度估算轴的最小直径
取C=106，得≥
（3）轴的结构设计
图4-1 中间轴装配草图
按轴的结构和强度要求选取安装轴承处①和⑥的轴径d=45mm，初选轴承型号为30209圆锥滚子轴承（GB/T297—94），装齿轮②处的轴径d=50mm，轴肩③直径
d=55mm，齿轮轴④处的齿顶圆直径d=108mm，轴肩⑤直径d=50 mm，轴的装配草图如图所示，两轴承支点之间的距离为=
式中——轴承宽度，查得30209轴承=20 mm
——齿轮端面与轴承端面的距离=35.5
——锥齿轮的宽度，=30mm
——两齿轮轮毂端面之间的距离=6mm
——圆柱齿端面和轴承端面的距离=27.5
——圆柱齿轮的宽度，=115mm
（4）按弯扭合成应力校核轴的强度
① 计算作用在轴上的力
（a）锥齿轮受力分析
圆周力
径向力
轴向力
（b）圆柱齿轮受力分析
圆周力
径向力
② 计算支反力
水平面：
=
求得：，
再由，得：
垂直面：，，
求得
再由，
③ 作弯矩图
水平面弯矩 ：
垂直面弯矩 ：
④ 合成弯矩 ：
⑤ 转矩
⑥计算当量弯矩
单向运转，转矩为脉动循环折合系数取为：
B截面的当量弯矩为
⑦ 校核轴径
分别校核B，C截面，校核该截面直径
考虑到键槽的设计会降低轴的强度，所以轴的设计应在原来设计基础上增大5%，
则
.
结构设计确定的最小直径B为50mm，C为55mm，所以强度足够。
（5）轴的校核
图4-2 中间轴的受力分析及弯扭矩图
（6）轴的结构
图4-3 中间轴结构
4.2 高速轴的设计
（1）选择轴的材料
根据所设计的轴零件选用45钢，加工方法为调质处理。查轴的常用材料及其力学性能，得抗拉强度，屈服点。查轴的许用弯曲应力表，得，，。
（2）按扭转强度估算轴的最小直径
取C=106，得≥
（3）轴的结构设计
按轴的结构和强度要求选取联轴承处的轴径d=30，初选轴承型号为30208圆锥滚子轴承（GB/T297—94），长度尺寸根据结构进行具体的设计，校核的方法与中间轴相类似，经过具体的设计和校核，得该齿轮轴结构是符合要求的，是安全的，轴的结构如下图所示：
图4-4 高速轴结构
4.3 低速轴的设计
（1）选择轴的材料
根据所设计的轴零件选用45钢，加工方法为调质处理。查轴的常用材料及其力学性能，得抗拉强度，屈服点。查轴的许用弯曲应力表，得，，。
( 2 ) 初步估算轴的最小直径
取C=106，得≥
（3）轴的结构设计
按轴的结构和强度要求选取联轴承处的轴径d=65，初选轴承型号为30214圆锥滚子轴承（GB/T297—94）。其中长度尺寸根据中间轴的结构进行具体的设计，校核的方法与中间轴相类似，经过具体的设计和校核，得该齿轮轴结构是符合要求的，是安全的，轴的结构如图所示：
图4-5 低速轴结构
5 轴承的选择和计算
5.1 中间轴的轴承的选择和计算
按轴的结构设计，初步选用30209（GB/T297—94）圆锥滚子轴承
计算轴承载荷
图5-1 中间轴轴承的受力简图
① 轴承的径向载荷
轴承A：
轴承B：
② 轴承的轴向载荷
查表可得圆锥滚子轴承的内部轴向力计算公式为
查表可得30209轴承的Y=1.5。
故，方向为自左向右；
，方向为自右向左。
由，故轴承A被压紧，B被放松。
所以，两轴承的总轴向力为：
，。
③ 计算当量动载荷
由表查得圆锥滚子轴承30209的
取载荷系数，
轴承A：>e
则
轴承B：＜e
则
④ 计算轴承寿命
因为＞，轴承B受载大，所以按轴承B计算寿命，查得30209轴承基本额定载荷，轴承工作温度小于，取温度系数，则轴承寿命，
若按8年的使用寿命计算，两班制工作，轴承的预期寿命为
，＞,所以所选轴承合适。
5.2 高速轴的轴承的选择和计算
按轴的结构设计，选用30208（GB/T297—94）圆锥滚子轴承，经校核所选轴承能满足使用寿命，合适。
5.3 低速轴的轴承的选择和计算
按轴的结构设计，选用30213（GB/T297—94）圆锥滚子轴承，经校核所选轴承能满足使用寿命，合适。
6 减速器铸造箱体的主要结构尺寸（单位：mm）
(1) 箱座（体）壁厚：=≥8，取=10，其中=210；
(2) 箱盖壁厚：=0.02a+3≥8，取=8；
(3) 箱座、箱盖、箱座底的凸缘厚度：，,；
(4) 地脚螺栓直径及数目：根据=210，得，根据螺栓的标准规格，选得20，数目为6个；
(5) 轴承旁联结螺栓直径：；
(6) 箱盖、箱座联结螺栓直径：=10～12，取=10；
(7) 轴承端盖螺钉直径：
表6-1 减速器所用螺钉规格
高速轴&nb
