轴的结构设计计算 - 图文

四． 轴的结构设计计算 为使中间轴所受的轴向力小，则中间轴的两个齿轮的旋向和 各轴的受力如图： 高速轴 中间轴 低速轴 机械设计课程设计 费克雄091727 指导老师：奚鹰

（一）高速轴的结构设计 1．已知该轴的功率P1，转速n1，转矩T1 P1=4.212KW， n1=960 r/min , T1=4.19?104N?mm 2. 求作用在齿轮上的力 已知该轴上小齿轮的分度圆直径为d1?47.3mm Ft1? dmin?19.3mm 2T12?4.19?10??1771.67N d147.3tan?n?664.48N cos?4Fr?FtFa?Fttan??421.74N 3、初步确定轴的最小直径 按《机械设计》中式（15－2）初步计算轴的最小直径，选取轴的材料为40cr调质处理。根据表15-3，取C?110，于是得 dmin?C3P4.212?1103?18.00mm n960 1

显然，轴的最小直径是安装连轴器处的直径。 按安装两个键槽处增大直径7％，得dmin?19.3mm 共46页

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同时选择联轴器，连轴器的计算转矩为Ta?KaT1，查表14-1考虑转矩的变化，取Ka=1.5，则： Ta?KaT1=1.5?41.9?62.85N?m按计算的转矩应小于联轴器的公称转矩的 条件，查标准， JA38?60选用ML3型梅花形弹性联轴器（ML3联轴器。其从GB5272?85）JA22?38动端公称转矩为90N.m,直径22mm,则取da?22mm，半联轴器的长度为38mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1取34mm。 4、轴的结构 （1）拟订轴上各零件的装配方案 根据设计要求，选择如图的方案，因为轴经与小齿轮的分度圆直径相差不大，故轴与齿轮采用一体的加工方案。 （2）根据轴向定位的要求确定各段轴的直径和长度 1）。为满足半联轴器的定位要求，I-II段右端要制出一轴肩，取II-III段的直径为28mm，I-II段的长度为34mm 2）。初步选择轴承 因轴承同时受经向和轴向力，径向力不是很大，故选用单列的深沟球轴承，参照工作要求，根据dII?III?30mm，由轴承目录中初步选择中窄（3）系列，标准精度级的深沟球轴承，型号为6306，尺寸d?D?B?30mm?72mm?19mm，故dIII?IVv?dV?VI?36mm,其余尺寸参见图。 2

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ （3）键的选择 根据《机械设计课程设计》表14-1查得I-II处的键的代号为 键6×28GB1096-79（6×6×28）。 （二）中间轴的设计 共46页

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1．已知该轴的功率P2，转速n2，转矩T2 P2=3.963KW， n2=184.615r/min , T2=2.05003?105N?mm ， 2. 求作用在齿轮上的力 已知该轴上大齿轮的分度圆直径为d1?246.7mm Ft?2Td?2?205003?1661.96N 246.7Fr?Fttan?n?623.6N cos?Fa?Fttan??395.64N 该轴上小齿轮的分度圆直径为d2?72mm Ft?2Td?2?205003?5694.53N 72Fr?Fttan?n?2137.52N cos?Fa?Fttan??1374.50N 3、初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为40cr调质处理。根据表15-3，取c?105，于是得 dmin?C3P3.963?1053?30.57mm n184.615 中间轴的最小直径是与轴承配合处的直径，根据轴承内径系列，选择轴承代号为7307AC取d=35mm，尺寸外形为 d?D?B?35mm×80mm×21mm,其余尺寸见图。 4．轴的结构设计 安装大齿轮处的键型号为 键12?45GB1096-79 安装小齿轮处的键型号为 键12?70GB1096-79 轴上零件装配方案和尺寸如图 共46页

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