轴的设计实例：优化方案分享

【任务描述】

如图10.28 所示为一带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速器简图。已知输出轴的功率为P2=11 kW，转速n2=210 r/min，圆周力Ft2=2 618.85 N，径向力Fr2=962.8 N，轴向力Fa2=372.9 N，大齿轮分度圆直径为d2=382 mm，轮毂宽度B=80 mm。工作时，单向运转轴承采用深沟球轴承，图10.28 中齿轮端面至箱体壁间的距离a=10 ～20 mm；滚动轴承与箱体内边距s=5～10 mm。试设计该减速器的输出轴（从动轴）。

图10.28　带式输送机传动装置机构简图

【任务分析】

本任务是设计一带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴，结合本书10.5 节内容，根据题意，轴的设计可按下列两种方法进行：

（1）类比法

按扭转强度初步估计出轴端直径dmin，然后选择与其相似的轴进行类比及结构设计，一般不进行强度校验。它是工厂中常用的检验设计方法。

（2）设计计算法

①根据轴的工作情况选择轴的材料，确定许用应力。

②估算轴的最小直径。

③进行轴的结构设计，即绘制轴的草图。

④在确定出轴各部分的直径和长度尺寸后，进行轴的强度校核。若强度满足要求，即可绘制轴的零件图。(www.xing528.com)

要点：要求掌握轴的设计计算法。

【任务实施】

设计计算过程见表10.6。

表10.6　设计计算过程

续表

续表

图10.29　轴的结构设计

图10.30　带式输送机中的减速器输出轴设计