軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計范例

四、低速軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、根據(jù)軸的工作條件，選擇材料及熱處理方法，確定許用應(yīng)力，由（二）（三）已算得從動齒輪轉(zhuǎn)速n2=71.7r/min。齒輪分度圓直徑d2=360mm。選用45號鋼調(diào)質(zhì)。查表111得抗拉強(qiáng)度，查表119得許用彎曲應(yīng)力。2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑由（二）知，P2=3.87kw，T2516.1N.m查表115取A=110，按式（113）計算得：考慮軸和聯(lián)軸器用一個鍵聯(lián)接，故將軸放大5并取標(biāo)準(zhǔn)值，即取d=45mm。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）將軸設(shè)計成階梯軸，按T=516.1N.m，從查用TL8型彈性聯(lián)軸器，孔徑為45mm，長L=112mm，與軸頭配合長度為84mm。取軸頭直徑為45mm，故靠近軸頭的軸身直徑為52mm，軸頸直徑取55mm。軸兩端選用6011型軸承，軸承寬度B=18mm，外徑D=90mm。軸承由套筒和軸肩實現(xiàn)軸向定位，圓角r=1mm。取齒輪軸頭直徑為60mm，定位環(huán)高度h=5mm，其余圓角r=1.5mm，擋油盤外徑取D=89mm。（2）在（三）已經(jīng)求得輪轂長為90mm，因此軸頭長度為88mm，軸頸長度與軸承寬度相等為18mm，齒輪兩端與箱體內(nèi)壁間距離各取15mm，由于轉(zhuǎn)速較低，故軸承用潤滑脂，所以軸承端面與箱體內(nèi)壁距離取10mm。這樣可定出跨距為158mm。伸出箱體的軸段長度取44mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，應(yīng)將頭長度取短一些，故取軸頭長度為75mm。 3、由于是單級齒輪減速器，因此齒輪布置在中央，軸承對稱布置，齒輪與軸環(huán)、套筒實現(xiàn)軸向定位，以平鍵聯(lián)接及選用過渡配合H7/n6實現(xiàn)周向固定。齒輪軸頭有裝配錐度，兩端軸承分別以軸肩和套筒實現(xiàn)軸向定位，采用過盈配合k6實現(xiàn)周向固定。整個軸系以兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器以軸肩、平鍵和選用過渡配合H7/k6實現(xiàn)軸向定位和周向固定。4、草圖如下： 5、軸的強(qiáng)度校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果1、周向力2、周向力3、徑向力4、H面支座反力5、V面支座反力6、H面彎矩7、V面彎矩8、合成彎矩9、當(dāng)量彎矩10、強(qiáng)度校核已知T2=516.1N.mRHA=RHB=Ft/2=2867.22/2=1433.61NRVA=RVB=Fr/2=1043.58/2=521.79NMHC=RHAL/2=1433.610.58/2=113.26NmMVC=RVBL/2=521.790.58/2=41.22Nm在AB處為0，C處最大取0.59由式11.43把齒輪軸頭d=60代入得：所以，軸徑取60mm，強(qiáng)度足夠RHA= RHB 1433.61NRVA=RVB521.79NMHC=113.26N.mMVC= 41.22N.m強(qiáng)度足夠軸的受力圖及彎矩圖如下 五、高速軸的設(shè)計由前面已求得：n1=286.57r/min d1=90mm，輪轂長95mm，P1=4.03KW1、 選 用45鋼，調(diào)質(zhì)。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑，查表11-5取A=110按式（11-3）計算得：因軸頭直徑最小且有鍵、與帶輪聯(lián)接，故將軸放大0.5d，即d=27.88mm，按11-3取整d=28mm。2、 以低速軸和大小齒輪的分度圓直徑，齒寬為基準(zhǔn)，求出高速軸的尺寸已知d1=90，取齒輪兩端軸身直徑為70mm，軸頸直徑為50mm，套筒直徑為59mm，伸出箱體軸的直徑為47mm，軸頭直徑 為40mm，大于dmin=28mm，所以合適已知輪轂長95mm，取齒輪兩端軸身各長5mm，依題意由10.1選用6010型深溝球軸承d=50mm,D=80mm,B=16mm，所以軸頸長度與軸承寬度相等為16，齒輪端面距箱體內(nèi)壁12.5mm，軸承端面距箱體內(nèi)壁12mm，這樣可定出跨距為160mm，伸出箱體的軸身長44mm，軸頭的配合長度由P128 查得 L=2d0=240=80mm，則選用A