Ⅲ.初步确定轴的最小直径 材料为45钢，正火处理。根据《机械设计》表15-3，取A0?110，于是 ' dmin?A03 P????37.9mmn???'?37.9mm ，由于键槽的影响，故dmindmin?39.04mm 'dmin?1.03dmin?39.04mm 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d????。为了使所选的轴直径 d????与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca?KAT???，查《机械设计》表14-1，取KA?1.3，则： Tca?KAT????481000N?mm Tca?481000N?mm 按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查《机械设计课程设计手册》表d?????40mm 8-7，选用LT7型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 500000N?mm。半联轴器的 孔径 d??40mm，故取d?????40mm，半联轴器长度L?112mm，半联轴器与 轴配合的毂孔长度L??84mm Ⅳ.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 1).为了满足办联轴器的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-dⅡ?Ⅲ?46mm Ⅲ段的直径dⅡ?Ⅲ?46mm；左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度lⅠ?Ⅱ?82mm 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的长度应比 L??84mm， - 15 -
?82mm略短一些，现取l Ⅰ?Ⅱ 2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接选取单列角接触球轴承7010AC L? 触球轴承。按照工作要求并根据dⅡ?Ⅲ?46mm，查《机械设计课程设计手册》表6-6选取单列角接触球轴承7010AC，其尺寸为d?D?B?50mm?80mm?16mm，故dⅢ?Ⅳ?dⅥ?Ⅶ?50mm；而lⅥ?Ⅶ?32mm。 dⅢ?Ⅳ?dⅥ?Ⅶ?50mmlⅥ?Ⅶ?32mm dⅣ?Ⅴ?56mm 3).取安装齿轮处的轴端Ⅳ-Ⅴ的直径dⅣ?Ⅴ?56mm；齿轮的左端与左轴承之 间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的跨度为60mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，lⅣ?Ⅴ?56mm 此轴端应略短于轮毂宽度，故取lⅣ?Ⅴ?56mm。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h?0.07d，故取h?4mm，则轴环处的直径dⅤ?Ⅵ?64mm。轴环宽度dⅤ?Ⅵ?64mmlⅤ?Ⅵ?12mm lⅤ?Ⅵ?12mm。 4).轴承端盖的总宽度为30mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据 轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右 端面间的距离l?30mm，故。 5).取齿轮距箱体内壁的距离a?16mm，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚lⅢ?Ⅳ?57mm 动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s?8mm，已知滚动轴承宽度b?1.4h，取 T?16mm，大齿轮轮毂长度L?60mm，则 lⅢ?Ⅳ?T?s?a?(60?56)?(16?8?16?4)mm?57mm 至此，已初步确定了轴的各段和长度。 (2).轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按dⅣ?Ⅴ由《机械设计课程 b?h?16mm?10mm设计手册》表4-1查得平键截面b?h?16mm?10mm，键槽用键槽铣刀加工，长 为50mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的
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H7配额为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为b?h?12mm?8mm，键槽b?h?12mm?8mm n6H7用键槽铣刀加工，长为70mm半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向 k6 (3).确定轴上圆角和倒角尺寸 参考《机械设计》表15-2，取轴端圆角2?45?。 Ⅴ.求轴上的载荷 首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手 册中查取a值。对于7008AC型角接触球轴承，由《机械设计课程设计手册》表6-6 中查得a?16mm。因此。作为简支梁的轴的支撑跨距 L2?L3?56mm?56mm?112mm。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。现将计 算处的截面C处的MH、MV及M的值列于下表。 定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 表3-3 载荷 水平面H 垂直面V FNV1?510N,FNV2?510N FNH1?1360N FNH2?1360N MH?76160N?mm MV1?28560N?mm MV2?28560N?mm 支反力F FNH1?1360N,FNH2?1360N 弯矩M 总弯矩 扭矩T MH?76160N?mm MV1?28560N?mm,MV2?28560N?mm, M1?81339N?mm M2?81339N?mm M1?81339N?mm ，M2?81339N?mm MV2?28560N?mm T?370000N?mm - 17 -
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Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据上表数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取??0.6，轴的计算应力 ?ca?M12?(?T)2W?5.37MPa ?ca?5.37MPa 前已选定轴的材料为45钢，正火处理，由《机械设计》表15-1查得[??1]?55MPa 因此?ca?[??1]，故安全。 (二).齿轮轴的设计 Ⅰ.输出轴上的功率P??、转速n??和转矩T??
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