低速轴的设计与计算
设计内容 计算及说明 结 果 45钢 调制处理 考虑轴端不承受转矩，取较小值108。 1、选择轴 因传递功率不大，并对重量及结构尺寸无的材料及特殊要求，选择45钢，调质处理。 热处理 2、初估轴径 c dminp3?c3?41.8mm n3 轴与联轴器连接，有键槽应增大3%～5%，d1?43.9mm 则d1?43.9mm [9]3、初选轴 考虑到联轴器的选择，轴承选用30211 承 d?55mm， ???????mm a?21.0mm， B?21mm，da?64mm 4、结构设（1）各轴直径的确定 计
选用弹性注销联轴器，查得Ka?1.5， Tc?KaT3?833.2N?m 联轴器选d0?45mm，L?84mm取d1?d0?45mm，联轴器使型，HL4[10]d1?45mm 用轴肩定位h?(0.07?0.1)d1，则 - 21 -
d2?48.15?49.5mm，由于密封圈选用毡圈油封d2?50mm d2?50mm。取轴段③、⑦直径d3?d7?d?55mm。轴段④需为轴承提供定位，取d4直径d6d3?d7?55mm d4?64mm d6???mm d5?64mm ?da?64mm。初定轴段⑥?d4?64mm。 ?58mm，齿轮采用轴肩定位，经计算取轴段⑤直径d5 （2）各轴长度的确定 联轴器L?84mm，取L1?82mm，，L1?64mm L3?21mm B?21mm，取L3?21mm，轴段⑥齿轮轮毂的宽度范围为(1.2?1.5)d6，取则L6?70mm，d5?d4L6?70mm L45?89.5mm L7?40.5mm L45?169?12.5?72?5?89.5mm， 取轴承盖L7?B?12.5?2?40.5mm，总宽度为20mm端盖外端面与半联轴器右端面间距离为30mm，则L2 （3）轴上零件的周向固定 大齿轮采用普通平键固定。 （4）轴上的倒角与圆角 取轴肩处圆角半径均为1mm,轴两端倒角均为1mm,45°。 - 22 -
?50mm L2?50mm 5、轴的受（1）画轴的受力简图 如图a) 所示。 力分析 （2）计算支撑反力 在水平面上 Fr3l2R1H??990.8N l3?l2R1H?990.8N R2H?430.2N R2H?Fr?R1H?430.2N 在垂直面上 FlR1V?t2?2653.8N l3?l2R1V?2653.8N R2V?1152.2N R2V?Ft?R1V?1152.2N 轴承1的总支撑反力为 R1?R12H?R12V?2832.7N 轴承2的总支撑反力为 R1?2832.7N R2?R22H?R22V?1229.9N （3）画弯矩图 如图b)、c)、d)所示 R2?1229.9N 在水平面上，a—a剖面处 MaH?R1Hl3?54741.7N?mm 在水平面上，a—a剖面处 MaH?54741.7 N?mm MaV?R1Vl3?146622.5N?mm 在a—a剖面处的合成弯矩为 MaV?146622.5 N?mm Ma?M?M?156508.1N?mm （4）画转矩图 如图e)所示。
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2aH2aVMa?156508.1 N?mm T3?555440.3N?mm
L7L6 a T3?555440.3 N?mm a ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ① L5L4 L3 L2L1l3 l2 l1低速轴受 力简
R1HFt z
a)
R1VFr R2VR2Hy
Tx
MaHb)
MH MV
c)
MaV Md)
e)
Ma T - 24 -
第四部分 校核
设计内容 计算及说明 结 果 的当量动 1、高速轴1、高速轴承的校核 承及键的（1）计算轴承的轴向力 查表得30206轴校核 载荷较平稳，取
承C?43.2kN，e?0.37，Y内部轴向力分别为 ?1.6。则轴承R1R2，S1??31.93NS2??96.7N 2Y2Y 外部轴向力Fa力为 ?22.5N，则两轴承的轴向A1?S2?Fa1?119.2N A2?S2?96.7N （2）计算当量载荷 因为A 1/R1?1.16?e轴承1的当量动载荷为 P1?0.4R1?1.6A1?231.6N 因为A2载荷为 /R2?0.31?e，轴承2P2?R2=309.45N。 因P1?P2，故只需校核轴承2，P环境最高温度为39°取?P2。 故轴承满足要求 fT?1。运输机转动fP?1.1。 10/3（3）校核轴承2的寿命 106?fTC?Lh???60n1?fPP??2.37?108h - 25 -