《机械设计》课程设计说明书
Z1mn26?2.5??68.03mm。COS?COS17.18
?2mn81?2.5 d2???211.96mm。COS?COS17.18d1?（3）齿轮宽度：
b??dd1?68.03mm 取 B2?70mm ，B1?75mm
3.2 轴系结构设计
3.2.1 高速轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构及使用要求,把该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分7段,其中第6段为齿轮轴,如图3-1所示:
图3-1 高速轴结构简图
由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为45钢,热处理为调制处理, 材料系数A0为112。 所以,有该轴的最小轴径为:
P?d11?A031?39.48mn1标准化取
d11?39.48(1?6%)?41.85mm
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表3.1 高速轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果 22 36 第1段 P?d11?A031 n1 12
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L11?L?2 d12由R角尺寸确定 第2段 d12?42?2h?4h??2~3?R L 25 50 30 48.75 d13由R2和轴承孔径确定 第3段 L13?B?1 d14由轴承孔径和R3确定 第4段 L14由定位尺寸A-B确定 35 46 d15由d14和R4确定 第5段 L15?1.4h 45 10 由齿轮轴和d14确定 第6段 L16由定位尺寸A-B确定 d17由轴承孔径和R角确定 第7段 38 77 L17由轴承宽度和定位尺寸A?B确定 30 20.75 3.2.2 中间轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构几使用要求该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分5段,其中第2段是齿轮轴，第4段安装齿轮。如图3-2所示:
图3-2 中间轴结构简图
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由于结构及工作需要材料均为45钢,热处理为调制处理,取材料系数 A0?112
P?所以,有该轴的最小轴径为: d21?A02?27.40
n2因键槽开在中间，其影响不预考虑，标准化取d21?30 其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表3.2 中间轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果 P?d21?A032n2第1段 L21?B1?Bh 27 45 ?d22?d21?2h第2段 h?R1?2~3? 齿轮轴齿顶高 L22?B2-2 d23由齿轮轴分度圆直径确定 第3段 70 65 53 10 48 43 40 50 L13由定位尺寸A-B确定 R 由齿轮圆和4确定第4段 L25?B3?2 d26?d21 第5段 由轴承宽度和套筒长度确定 套筒长度取50 3.2.3 低速轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构几使用要求该轴设计成阶梯轴,共七段,如图3-3所示:
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图3-3 低速轴结构简图 考虑到低速轴的载荷较大，材料选用45,热处理调质处理,取材料系数 A0?112
P所以,有该轴的最小轴径为: d31??A033?42n3标准化取d31?42
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表3.3 低速轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果 42 82 50 50 55 59.5 67 77 d31?A03第1段 ?P3 n3L31(由联轴器宽度尺寸确定) d32?d31?2?2~3?R1 第2段 L32 d33由轴承尺寸和R2确定 第3段 L33?B?轴承宽度??2 d34?d33?2?2~3?R3 由定位尺寸A-B确定 第4段 d?d34?2?2~3?R4 35第5段 L35?1.4h h??2~3?R4 72 12 第6段 有分度圆和齿轮确定 L36?齿宽-2 60 66 15
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第7段 d37?d33 L 55 31.5
二、轴的强度校核
低速轴的受力模型简化及扭矩图
图3-4 低速轴的受力模型简化及扭矩图
强度校核：?ca?M1???T?22W?14.88Mpa小于???1??60Mpa，故安全。
三、轴承的寿命校核
鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即14400h. 校核步骤及计算结果见下表:
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