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机械设计大作业计算说明书 轴系设计说明书 专业 班级 设计者 （部分内容有错，仅供参考） 设计题目: 方案 方 案 电动机工 作功率P 电动机满 载转速nm 工作机的转 速 nw/(r/min) 5.1 .2 4 KW 960 r/min 100 第一级 传动比 轴承座中 心局H 最短工作 年限 工作 环境 2 180mm 3年3班 室外、 有尘 已知数据：转速 n nm/i1 480r/min P=3.65kw T=72610.24 N - mm 轴上小齿轮： 齿数Z1=17,模数m 5 ,齿宽b=17mm，分度圆直径d=85mm，压力角 20 圆周力F 圆周力Ft ——1510N da/2 径向力 Fr Ft X tan 550N 法向力 Fn=Ft士cos20=1607N 轴上大带轮： 压轴力：Fq=1481.68N=1490N 、选择轴的材料 因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料 45号 钢，调质处理。 、初算轴径??????? 对丁转轴，按扭转强度初算轴径，由机械设计教材得C=10砰118,考虑轴端 弯矩比转矩小，故取C=106,则 d = C = 20.84mm 考虑键槽的影响，取dmin = d x 1.05 = 21.88mm，取轴径为d=40mm 三、结构设计 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 为方便轴承部件的装拆，铸造机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚a =8mm机体上轴承旁连接螺栓直径 d2=12mm,装拆螺栓所需要的扳手空间 G=18mm, C2 =16mm，故轴承座内壁到座孔外壁面距离 L= a +G+G+5? 8mm=47?50mm,取 L=50mm。 确定轴的轴向固定方式 因为一级齿轮减速器输出轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向 固定采用两端固定方式。 选择滚动轴承类型，并确定其润滑与密封方式 V = 60 X 1000X 85 x 100 V = 60 X 1000 X 85 x 100 60 x 1000 m/s = 0-45m/s ,齿轮为开式，故滚动轴承采用脂润滑。因为该减速器 采用脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封 轴的结构设计 在本题中有7个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸确定，以外伸轴径di为基础， 考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的装拆与定位固定、与标准件孔径的配合、 轴的表面结构及加式精度等要求，逐一确定其余各轴段的直径；而轴的轴向尺寸 确定，则要考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件间的距离要 求等因素，通常从与传动件相配的轴段开始，然后向两边展开。 根据以上要求，确定各轴段的直径是： d1=38mm, d2=45mm, d3 =50mm, d4=60mm, d5=50mm, d6 =45mm, d7 =40mm 根据轴承的类型和轴径d3,初选滚动轴承型号为6210,其基本尺寸是：d=50mm, D=90mm, B=20mm。因为轴承选用脂润滑，轴上安置挡油板，所以轴承内端面 与机体内壁问要有一定距离？，取？ = 10mm。 采用凸缘式端盖，其凸缘厚度e=10mm。为了避免带轮(和齿轮)端面与轴 承盖连接螺栓头干涉，并便丁轴承盖上螺栓的拆装，带轮(和齿轮)端面与轴承 盖之间应该有足够的间距K,取K=20mmo 在确定齿轮、机体、轴承、轴承盖、联轴器的相互位置和尺寸后，即可从轴 段4开始，确定各轴段的长度。 本题两支点在同一轴承座内且支点问无传动件，故确定两轴间的跨距 L=(2~3)d3 =(2~3)50=100~150mm 取 L=100mm。 轴段4的长度L4 L B 100 20 80mm 轴段3的长度L3=B=20mm 轴段 2 的长度 L2 (L B ) e K 50 20 10 10 20 50mm 轴段1的长度L1=65mm 轴段5的长度L5=B=20mm 轴段 6 的长度 L6 (L B ) e K 50 20 10 10 20 50mm 轴段7的长度L7=26mm 分别取带轮和齿轮的轮毂长度中点为力的作用点，可得跨距 L L1/2+ L2 +B/2=65/2+50+20/2=92.5mm L2 L7 /2+ L6 +B/2=26/2+50+20/2=73mm 轴的结构设计 带轮与轴及齿轮与轴的连接均采用 A型普通平键连接，查参考文献［2］表 11.27 分别为键 10 X 56 GB/T 1096-200吸键 12 32GB/T1096 2003。 四、轴的受力分析 1.画轴的受力简图 2.计算支承反力 将法向力作用点平■移到轴心，则轴受径向力Fn。因未确定两带轮中心连线与 两齿轮中心连线的火角，故在此设轴两端径向力的火角为 a另之为180度。则: 洌1十孩=E十马=1510 N+1490柠