轴设计计算和轴承计算模板.docx

【轴设计计算】

计算项目 计算内容及过程 计算结果

选择材料 该轴没有特殊的要求，因而选用调质处理的45号钢，可以查得45号钢，调质处的其强度极限。(表12-1） 理，

按扭转强度估算输出端联轴器处的最小直径，根据表12-11，

初估轴径 按45号钢，取C＝110；

＝650MPa

根据公式（12-2）有： d1=55mm

由于在联轴器处有一个键槽， 轴径应增加5％，49.57+49.57

×5％=52.05（mm）；为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同HL4弹性联轴器时选取联轴器。Tc=K·T2=1.3×874.2=1136.46≤Tn查手册（课程设Tn=1250N·m

计P238），选用HL4弹性联轴器J55×84/Y55×112GB5014-85。故取[n]=4000r/min

联轴器联接的轴径为d1=55mm。 l=84mm

结构设计 根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图（如图所示）和轴的初步估算定出轴径进行轴的结构设计。

齿轮的一端靠轴肩定位，另一端靠套筒定位，装拆、传力均较为方

轴上零件便；两端轴承常用同一尺寸，以便于购买、加工、安装和维修；为了的轴向定位 便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜过高（轴肩高h≥0.07d），故左端轴

承与齿轮间设置两个轴肩，如下页图所示。

齿轮与轴、半联轴器与轴、轴承与轴的周向定位均采用平键联接及

轴上零件过盈配合。根据设计手册，并考虑便于加工，取在齿轮、半联轴器处的周向定位 的键剖面尺寸为b×h=18×11，（查表7-3）配合均采用H7/k6；滚动

轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为k6,如图所示。

轴径：从联轴器开始向左取ф55（联轴器轴径）d1；

d2→ф63（55+2×0.07d1=62.7；取标准值，表12-10）

d3→ф65（轴颈，查轴承内径）（轴承）

d4→ф75 （取＞65的标准值） （齿轮）d5→ф85 （75+2×0.07d4＝85.5；取整数值）d6→ф74（查轴承7213C的安装尺寸da）

确定各段d7→ф65（轴颈，同轴两轴承取同样的型号）d7＝d3

轴径直径和长

d1=55mmd2=63mmd3=65mmd4=75mmd5=85mmd6=74mmd7=65mmB=23mm

度 轴长：取决于轴上零件的宽度及他们的相对位置。半联轴器与轴配a＝15mm

合长度 =84mm，为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为 s=5mml1=82mm；选用7213C轴承，其宽度为B=23mm；齿轮端面至箱体壁B3＝50mm间的距离取a＝15mm；考虑到箱体的铸造误差，装配时留有余地，b=16mm取滚动轴承与箱体内边距s=5mm；轴承处箱体凸缘宽度，应按箱盖l1=82mm与箱座联接螺栓尺寸及结构要求确定，暂定：该宽度B3＝轴承宽＋l2

（0.08～0.1）a＋（10～20）mm，取为50mm；轴承盖厚度取为20mm；=16+21+(50-5-23)

轴承盖与联轴器之间的距离取为b=16mm；已知齿轮宽度为 =59mm

B2=80mm，为使套筒压住齿轮端面，取其相应的轴长为78mm。

l3=23+5+15+2

根据以上考虑可确定每段轴长，并可以计算出轴承与齿轮、联轴器间 =45mm

的跨度。L=80+2×15+2×5+2×（23/2）=143mmL1=58+82/2+23/2=111.5mm

l4=80-2=78mm

l5=10mml6=10mml7=23mmL=143mm

L1=111.5mm

考虑轴的 考虑轴的结构工艺性，在轴的左端与右端均制成2×45o倒角；结构工艺性 左端支撑轴承的轴径为磨削加工，留有砂轮越程槽；为便于加工，齿

轮、半联轴器处的键槽布置在同一母线上，并取同一剖面尺寸。

先作出轴的受力计算图（即力学模型）如图中（a）所示，取集中载荷作用于齿轮及轴承的中点。

强度计算

（略）

【轴承计算】

已知一单级圆柱齿轮减速器中，相互啮合的一对齿轮为渐开线圆柱直齿轮，传动轴轴颈直径为d＝55mm，转速n＝1450rpm，拟采用滚动轴承，轴承所承受的径向载荷Fr=2400N，外传动零件传递给轴的轴向载荷为Fa＝520N，载荷平稳，工作温度正常要求预期寿命25000h，试确定轴承型号。

计算项目 计算过程 计算结果

选择轴承类型

预选型

依题意，轴承主要承受径向载荷且转速较高，故选用深沟球轴承 深沟球轴承

因d＝55mm，预选轴承6211，查轴承手册知：基本额定动载荷 Cr＝ 预选轴承

号、查参数43.2kN，基本额定静载荷C0r＝