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8.2 低速轴的设计 8.2.1 轴的受力分析 根据输出轴运动和动力参数、低速级齿轮设计几何尺寸及参数，计算作用在输出轴的齿轮上的力： 输出轴的功率 输出轴的转速 输出轴的转矩 8.2.2轴的材料的选择 由于低速轴转速不高，但受力较大，故选取轴的材料为45优质碳素结构钢，调质处理。 8.2.3轴的最小直径 根据文献【1】中15-2式可初步估算轴的最小直径， 式中：—最小直径系数，根据文献【1】中表15-3按45钢查得 —低速轴的功率（KW），由表5.1可知: —低速轴的转速（r/min），由表5.1可知: 输出轴的最小直径应该安装联轴器g处，为了使轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。根据文献【1】中14-1式查得， 式中：—联轴器的计算转矩（） —工作情况系数，根据文献【1】中表14-1按转矩变化小查得， —低速轴的转矩（），由表5.1可知： 因此： 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T 5014-2003或根据文献【2】中表8-36查得，选用LX3型弹性柱销联轴器，其具体结构及基本参数如图8.2 其公称转矩为。半联轴器的孔径,故取半联轴器长度L=112mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度。 8.2.4轴的结构设计 8.2.4.1 拟定轴上零件的装配方案 本题的装配方案已经选定，见如图8.3所示的装配方案。 8.2.4.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）满足半联轴器的轴向定位要求。g轴段左端需制出一轴肩，故取f段的直径 式中：—轴Ⅱ处轴肩的高度（），根据文献【1】中P364中查得定位轴肩的高度 ，故取 左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直D。半联轴器与轴配合的毂孔的长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不是压在轴的端面上，故g段的长度应比稍短一些，现取。 ②初步选择滚动轴承。因滚动轴承主要承受径向载荷，同时也承受小的轴向载荷。根据文献【1】中表13-1可选6型深沟球轴承。根据文献【2】中表13-1中参照工作要求并根据，由轴承产品目录中可初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6311可知该轴承的尺寸为故；而。 由于深沟球轴承采用脂润滑，得用封油环进行轴向定位和挡油，取右端封油环的长度，故圆整后，。 右端滚动轴承采用轴向进行轴的定位。有手册上查的6311型深沟球轴承的定位轴肩高度，则轴段III-IV段的直径 ③齿轮采用轴肩进行轴向定位，则齿轮的左端端应有一轴环，而左端的滚动轴承考虑到轴环的右端为非定位轴肩，故取， 此时齿轮的。 而齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。求的齿轮的轮毂的宽度，为了使轴环的宽度应满足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。齿轮的右端采用轴肩定位，轴c处定位轴肩的高度。则轴环处得直径。 轴环的宽度应满足： 取。 ④取轴承端盖的总宽度为20mm。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离（参考图8.1），故取。 ⑤根据轴的总体布置简图8.1可知，大圆柱齿轮左端面距箱体左内壁之间距离，齿轮2右端面距箱体右内壁之间的距离，齿轮2与齿轮4之间的距离（参考图8.1）。考虑到箱体的铸造误差以及轴承的整体布置，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离，取。 已知滚动轴承宽度,根据之前（7齿轮减速器的设计）的计算中可知齿轮2轮毂长，则 至此，经过步骤①②③④⑤已初步确定了轴的各段直径和长度，如上图7.4所示，并归纳为下表7.3所示， 轴的参数 参数符号 轴的截面（mm） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 轴段长度 42 46 44 46 5 30 33 轴段直径 28 32 35 38 44 40 35 轴肩高度 — 2 1.5 1.5 3 2 2.5 — 7.2.4.3 轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用圆头普通平键连接。根据文献【1】中表6-1按查得齿轮轮毂与轴连接的平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，按查得联轴器与轴连接的平键截面键槽用键槽铣刀加工，长为，半联轴器与轴配合为；滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为k6。 7.2.4.4 确定轴上圆角和倒角尺寸 根据文献【1】中表15-2查得，取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径见图7.3。 图8.2 LX3型弹性柱销联轴器结构形式图 图7.3 低速轴的结构与装配 表7.3