轴的设计计算

七、轴的设计计算(1)高速轴的设计高速轴上的功率、转速和转矩转速（min/r）高速轴功率（kw）转矩T（mN）7309.19119.8(2)作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为d=98.75mm，根据《机械设计》（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则32119.82/2426.3398.7510tantan202426.33913.89coscos15tan2426.33tan15650.13ttnratFTdNFFNFFNNFp1622(3)初步确定轴的最小直径的最小直径。选取轴的材料为45钢。根据表15-3，取C=113,于是得33min9.1911316.19730PdCmmn轴上存在两个键槽，加大10%min1.117.81dmm标准的轴的直径有20、22、24、25、28等故min20dmm第一、首先确定个段直径A段：1d=20mm由最小直径算出）B段：2d=25mm，根据油封标准，选择毡圈孔径为25mm的C、G段：3d=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径D段：4d=36mm，设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mmE段：5d=45.58mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据《课程设计指导书》p116F段：6d=36mm,设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm第二、确定各段轴的长度A段：1L=1.6*20=32mm,圆整取1L=30mmB段：2L=54mm，考虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取54mmC、G段：3L=31mm,与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合,加上挡油盘长度（参考《减速器装配草图设计》p24）3L=B+△2+2=16+10+2=31mmF段：mm86L，6L=△2-2=10-2=8mmE段：mm505L，齿轮的齿宽mm501BD段：4L=90mm,考虑各齿轮齿宽及其间隙距离，箱体内壁宽度减去箱体内已定长度后圆整得4L=90mm轴总长L=30+54+31*2+8+90=244mm轴段编号长度（mm）直径（mm）配合说明A3020与V带轮键联接配合B5425定位轴肩C、G3130与滚动轴承30306配合，套筒定位D9036定位轴，长度未定E5045.58与小齿轮键联接配合F836定位轴肩总长度244mm2、轴Ⅱ的设计计算1）、按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，调质处理，查表15-31，取C=1132）初算轴的最小直径mm78.2535203.6100d330minnpA因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大10%，mind=27.325mm。根据减速器的结构，轴Ⅱ的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30206，故取mind=30mm首先，确定各段的直径A段:1d=30mm,与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合F段：6d=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合E段：5d=38mm，非定位轴肩B、D段：2d=50mm,非定位轴肩，与齿轮配合C段：3d=75mm,齿轮轴上齿轮的分度圆直径然后确定各段距离：A段：1L=28mm,考虑轴承（圆锥滚子轴承30207）宽度与挡油盘的长度B段：2L=8mm,根据轴齿轮到内壁的距离及其厚度C段：3L=75mm,根据齿轮轴上齿轮的齿宽E段：5L=50mm,根据高速级大齿轮齿宽减去2mm（为了安装固定）F段：6L=36mm，考虑了轴承长度与箱体内壁到齿轮齿面的距离D段：4L=7mm,由轴Ⅰ得出的两轴承间距离（不包括轴承长度）S=174mm减去已知长度得出轴段编号直径（mm）长度（mm）配合说明A3028与滚子轴承配合（30206）B508非定位轴肩，与齿轮配合C7575齿轮轴分度圆直径D507非定位轴肩，与齿轮配合E5045.58非定位轴肩F3036与滚子轴承配合（30206）总长度204mm3、轴Ⅲ的设计计算输入功率P=5.58KW,转速n=119r/min,T=460300Nmm轴的材料选用40Cr（调质），可由表15-3查得0A=110所以轴的直径:mind30nPA=39.65mm。因为轴上有两个键槽，故最小直径加大12%，mind=45mm。由表13.1(机械设计课程设计指导书)选联轴器型号为LH3轴孔的直径1d=45mm长度L=84mm轴Ⅲ设计图如下：首先，确定各轴段直径A段:1d=55mm,与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合B段:2d=60mm,非定位轴肩,h取2.5mmC段:3d=72mm,定位轴肩，取h=6mmD段:4d=68mm,非定位轴肩，h=6.5mmE段:5d=55mm,与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合F段:6d=50mm,按照齿轮的安装尺寸确定G段:7d=45mm,联轴器的孔径然后、确定各段轴的长度A段:1L=36m,由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸B段:2L=64mm，齿轮齿宽减去2mm，便于安装C段:3L=8mm,轴环宽度，取圆整值根据轴承（圆锥滚子轴承30212）宽度需要D段:4L=58mm,由两轴承间距减去已知长度确定E段:5L=29mm,由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸F段:6L=65mm,考虑轴承盖及其螺钉长度，圆整得到G段:7L=84mm,联轴器孔长度轴段编号直径（mm）长度（mm）配合说明A5536与滚子轴承配合（30211）B6064非定位轴肩，与齿轮配合C728定位轴肩D6858非定位轴肩，与齿轮配合E5529与滚子轴承配合（30211）F5065按照齿轮的安装尺寸确定G4584联轴器的孔径总长度344mm普通平键