计算及说明 轴段4：取齿轮距箱体内壁的距离，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动 轴承位置时应距箱体内壁一定距离s,取已知滚动轴承宽度为在轴承左侧有一挡油盘，取其长度为，则此段轴的长 取其直径为 轴段5：齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度 则轴环处直径轴环宽度 轴段6：为安装齿轮部分d4?28mm，齿轮的左端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为56mm,为了使套筒的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度L4?52mm。 轴段7：为支撑轴颈，用来安装轴承。直径为，长度为。 §5-2中间轴的结构设计 1）、求2轴上的功率p2?3.2KW 转速r/min 转矩 2）、计算作用在齿轮上的力： 转矩：T2?9.55?106圆周力： 径向力： 结果 P2 n216
计算及说明 3）、初步估算轴的直径： 选取45号钢作为轴的材料，调质处理。硬度为217~255HBS查表取A0=112 结果 根据公式 计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响，轴结构如图3-2-2所示。 1 2 3 4 5 图3-2-2 中间轴 4）、.轴的结构设计： （1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。： 该轴（中间轴）的轴承分别从两端装入，由挡油盘定位。 轴段1为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6306深沟球轴承。宽度B?17mm。所以轴段①直径应为轴承内圈直径d2?30mm；为保证轴承的轴向 定位用挡油盘定位。 轴段2：为安装齿轮部分d2?36mm，齿轮的左端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为51mm,为了使挡油盘的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度L2?48mm。 轴段3:齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度则轴环处直径轴环宽度 轴段4：为安装齿轮部分d4?36mm，齿轮的右端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为77mm,为了使挡油盘的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度L4?73mm。 轴段⑤为支撑轴颈，用来安装轴承。所以轴段⑤直径应为轴承内圈直径d5?30mm；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。长度L5?45mm 17
计算及说明 §5-3低速轴的结构设计 1）、求3轴上的功率p3?3.104KW 转速r/min 转矩 2）、计算作用在齿轮上的力： 圆周力： 径向力： 3）、初步估算轴的直径： 选取45号钢作为轴的材料，调质处理。硬度为217~255HBS查表取A0=112 根据公式计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响。 4）、轴的结构设计： （1）确定轴的结构方案： 该轴（输入轴）的轴承分别从两端装入，由挡油盘定位，如图3-2-3。 结果 1 2 3 4 5 6 7 图3-2-3 输出轴 选择联轴器。联轴器的计算转矩为Tca?KA?T3，考虑到转矩变化很小，根据工作情况选取KA?1.3，则：； 。 18
计算及说明 根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为HL3,与输出轴联接的半联轴器 孔径d1?40mm，因此选取轴段①的直径为d6?40mm。半联轴器轮毂总长度（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为L1?84mm。 L?112mm， （2）确定各轴段的直径和长度： 轴段①:为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6309深沟球轴承。宽度B?25mm。所以轴段①直径应为轴承内圈直径d1?45mm；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。取挡油盘宽度为30mm，则轴段①的长度为mm 轴段2：为安装齿轮部分d4?50mm，齿轮的右端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为72mm,为了使套筒的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度L4?69mm。 轴段③：齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度则轴环处直径轴环宽度 轴段4：此轴段为连接轴身，为了保证定位轴肩有一定的高度其直径确定为：d2?50mm。长度为综合计算后得到的L4?50mm 结果 段⑤:为支撑轴颈，用来安装轴承。所以轴段⑤直径应为轴承内圈直径d5?45mm；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。其长度为L5?50mm 轴段⑥：此轴段为连接轴身，为了保证定位轴肩有一定的高度其直径确定为：d6?43mm。轴承端盖的宽度为，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离，故取。 轴段⑦:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段⑦直径为d7?40mm。为保证定位要求，半联轴器左端用一套筒定位，轴段⑦的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm，轴段⑦总长为L7?82mm。 第六章 轴的强度校核 §6-1高速轴的校核 根据轴的结构图做出轴的计算简图，根据计算简图做出弯矩图。先将三维坐标转为平面，最后求合力。作用在齿轮上的力 d1?51mm 19
计算及说明 而： 圆周力Ft?结果 2T12?32.8??1286.3N ?3d151?10?径向力Fr?Ft?tan??1286.3?tan20?468.17N 在垂直面上： ?M解得： ?0,Fr?57?FNV2?204?0Mv?417.41?57?23792.37N?mm ?F?0,F?F?F在水平面上：?M?0,F?57?FtNH1tNH2NH2?204?0 解得 MH?1130.2?57?54001.2N?mm 危险截面在安装齿轮处 3.14?253W???2150mm3 3232M?MH2?d3?MV2?65368.742?237922?69421N?mm ?ca?M2???T1??34.70MPa?????1?60MPa W2所以轴安全。弯矩图如图3-2-4 20