轴的设计及计算.docx

7 轴的设计及计算 轴的布局设计 绘制轴的布局简图如下图 7.1 所示 图 7.1 轴的布局简图 考虑到低速轴的受力大于高速轴，应先对低速轴进行结构设计和强度校核，其他的轴则只需要进行结构设计，没必要进行强度校核。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 低速轴的设计 轴的受力分析 由上述 6.2 中低速级齿轮设计可求得大斜齿轮的啮合力： Z m 大斜齿轮的分度圆直径： d ? ? 46 ? 4 ? 189.94 ? 190mm 2 n 2 cos ? cos14021 41 大斜齿轮的圆周力： F t 2 2T ? ??? d 2 ? 2 ? 501.19?103 190  ? 5275.68N 大斜齿轮的径向力： F tan? ? F n ? 5275.68 ? tan 20? ? 1978.97 N r 2 t 2 cos ? cos14?2141 大斜齿轮的轴向力： F a 2 ? F tan ? ? 5275.68? tan14?2141 ? 1315.37N t 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。 轴的最小直径 根据教材【1】中 15-2 式可初步估算轴的最小直径， 3Pn?????? 3 P n ??? ??? min 0 式中： A 0 —最小直径系数，根据教材【1】中表 15-3 按 45 钢查得 A 0 ? 112 P ??? —低速轴的功率（KW），由表 5.1 可知： P ??? = 1.83kw n ??? —低速轴的转速（r/min），由表 5.1 可知： n ??? =34.87r/min 因此： d ? A min 0 ? 112? ? 41.93mm 3Pn??????1.833 34.87I ?II输出轴的最小直径应该安装联轴器处，为了使轴直径d 3 P n ??? ??? 1.83 3 34.87 I ?II 氇谴净。 T ? K T ca A ??? 式中： T ca —联轴器的计算转矩（ N ? mm ） K ? 1.5 A K —工作情况系数，根据教材【1】中表 14-1 按转矩变化小查得， A T ??? —低速轴的转矩（ N ? mm ），由表 5.1 可知：T ??? ? 501.19 ?103 N ? mm 因此： T ? K T ? 1.5? 501.19 ?103 ? 751785N ? mm ca A II 按照计算转矩T ca 应小于联轴器公称转矩的条件，查标准 GB/T 5014-2003 或 根据教材【2】中表14-4 查得，选用LX2 型弹性柱销联轴器，其具体结构及基本参数如图 7.2 以及表 7.1 所示，残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 图 7.2 LX2 型弹性柱销联轴器结构形式图 表 7.1LX2 型弹性柱销联轴器基本参数及主要尺寸 L L1 L L? 3 1250 4750 4750 30,32,35,38 82 60 82 160 8 0. 0. ?1 02 15 6 40,42,45,48 112 84 112 195 22 0. ?1.5 10 9 由上表可知，选取半联轴器孔径d ? 42mm ，故取d ? 42mm ，半联轴器的 I ?II 长度 L ? 112mm ，与轴配合的毂孔长度 L 1 ? 84mm 。 轴孔长度 轴孔长度 型号 公称转矩 （ N ? m ） 许用转速 （r/min） 轴孔直径 Y 型 J，J1， Z 型 D 质 量 转 动惯量 许用补偿量 径 向 轴向 角向 ? 0030 轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案 低速轴的装配方案如下图 7.3 所示， 图 7.3 低速轴的结构与装配 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。Ⅰ -Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ - Ⅲ段的直径 d II ?III ? d I ?II 2h II ? 42 ? 2? 3 ? 48mm 式中： h II —轴Ⅱ处轴肩的高度（ mm ），根据教材【1】中 P364 中查得定位轴肩 的高度 h II ? ?0.07 ~ 0.1?d  I ?II ? ?0.07 ~ 0.1?? 42 ? 2.94 ~ 4.2mm，故取h II  ? 3mm 左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D ? 50mm 。半联轴器与轴 配合的毂孔的长度 L 1 挡圈 ? 84mm ，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Ⅰ-Ⅱ段的长度应比 L 1 稍短一些，现取l  I ?II ? 82mm 。酽锕极額閉镇桧 猪訣锥。 ②初步选择滚动轴承。因滚动轴承同时受径向力和轴向力的作用，根据教