课程设计传动装置输入轴组合结构设计讲解Word文档格式.docx
《课程设计传动装置输入轴组合结构设计讲解Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计传动装置输入轴组合结构设计讲解Word文档格式.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5
轴输入功率P/kw
6.0
轴转速n/（r/min）
300
齿轮齿数z
19
齿轮模数/mm
齿轮螺旋角
齿轮宽度b/mm
65
l/mm
185
s/mm
90
轴承座形式
剖分
一.轴的设计
1.选择轴的材料
该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选用45优质碳素
结构钢调质处理。
其机械性能查表可得
2.按扭转强度初步计算轴颈
对实心圆轴：
（材料45钢查表8-2为118~107取110）
考虑轴端安装联轴器有键槽，将直径加大取标准值d=32mm
3.轴的结构设计
（1）轴上零件的布置
图2轴的结构图
a．在轴的输出端安装联轴器，联轴器的尺寸如图
b．联轴器的中心平面与轴承的中心平面距离为s=90mm
c．由于齿轮为斜齿轮，对轴有轴向力的作用。
选轴承时应
选用能够承载轴向载荷的轴承，同时根据装拆需要，安装轴承
的轴端直径应比最小直径大。
故初选7208C轴承，按课程设
计表4.6-2查出，其尺寸为40×
80×
18，即轴承宽度可暂取
18mm
d．轴承Ⅰ的中心平面与轴承Ⅱ的中心平面距离为l=185mm
e．齿轮位于两轴承的中间位置，且齿宽为65mm。
（2）轴上零件的固定和定位（见图2）
a．斜齿轮用mm轴环定位，齿轮的左端与轴承Ⅰ内端
面间采用长度为51mm的轴套，一方面可轴向固定齿轮，另一
方面可作为轴承的轴向定位；
b．左面的轴承Ⅰ靠的轴肩固定；
c．齿轮的周向固定用平键联接，轴承的轴向固定用有过盈量的
配合联接。
（3）轴上零件的拆装
考虑零件的装拆方便及定位需要，齿轮及左侧的零件从左边装，
齿轮右侧的零件从右边装入。
轴的两端直径较小，其余各轴段
根据需要将轴颈逐渐加大。
4.按弯扭合成强度条件校核轴
轴的力学模型见图
输出轴转矩
Nmm
轮上圆周力
轮上轴向力
轮上径向力
-
水平面支承反力
垂直面支承反力
合成支反力
水平面弯矩
=184029Nmm
垂直面弯矩
合成弯矩
M1=201191Nmm
M2=191794Nmm
转矩
转矩图见图
计算弯矩图
转矩按脉动循环变化处理，即
校核轴的强度
判断危险剖面
轴上最小轴径Ⅰ面，最大转矩存在于Ⅴ面处，Ⅵ—Ⅶ面轴颈相
同，V面处虽有最大转矩但应力集中影响较小键槽引起的应力
集中在两端即Ⅵ面处，Ⅳ面承受较大转矩从在应力集中，故只
需对Ⅰ面、Ⅵ、Ⅶ面进行校核即可
按表查得
所以安全
5.精确校核轴的疲劳强度
通过对轴上零件的受力分析，绘制弯矩及转矩图，并综合考虑
轴径大小及键槽、圆角等因素对轴的应力影响，最终确定了3
个危险截面。
Ⅰ截面弯矩不大但截面小，有圆角，有应力集
中。
Ⅳ截面弯矩较大，且有应力圆角，有应力集中。
Ⅵ截面弯
矩最大，且开有键槽，有应力集中。
计算安全系数，校核轴的疲劳强度。
（1）校核Ⅰ
由
查附表1-2得
Ⅰ剖面产生的扭应力，应力幅、平均应力为
绝对尺寸影响系数由附表1-4查得
表面质量系数由附表1-5查得
则Ⅰ剖面的安全系数为
取
S>
，所以剖面Ⅰ安全
（2）校核Ⅵ、Ⅶ
Ⅶ剖面的应力集中系数查附表1-2得
Ⅵ剖面因键槽引起的应力集中系数，由附表1-1得
故应按过渡圆角引起的应力集中系数检验Ⅳ剖面
Ⅶ剖面承受的弯矩及转矩为：
131852Nmm
Ⅶ剖面产生的正应力及其应力幅，平均应力为：
191000Nmm
Ⅶ剖面产生的扭应力及其应力幅、平均应力为：
绝对尺寸影响系数由附表1-4查得：
表面质量系数由附表1-5查得：
Ⅶ剖面的安全系数为：
，
所以剖面安全。
二．轴承的设计
1.初选轴承型号为7208C
2.轴承寿命计算
查手册得轴承7208C的额定载荷
由表9-8可知，因e纸与有关，现轴承所受轴向力A
尚不可知，因此需用试算、逼近法来确定e，S，以及A值之值。
初取e=0.4，则
因为，如图
所以
根据初算得到的之值进行计算
轴承1：
，查表9-6，用插值法得
这是
轴承2：
这时
固
从试算结果看，算得的值与初算结果相近，故以下就可
按试算得到的值及值进行当量动载荷的计算
对轴承1：
由表9-6查得，按，用插值法求得
。
此轴承承受中等冲击载荷，故按表9-7取冲击载荷
系数。
则其当量动载为
对轴承2：
由表9-6查得,。
此轴承承受力矩载荷，取力矩
载荷系数
除力矩载荷外，还受中等冲击按表9-7取冲击载荷系数
故当量动载为
比较两个轴承的当量动载荷可知，，故应按计算
轴承寿命。
由表9-4，取温度系数，轴承2的额定寿命为
所以轴承符合要求。
三．键联接的计算
校核键的强度
平键的挤压压力计算公式：
联轴器处平键尺寸：
齿轮处的键尺寸为：
带入公式得
因两键均受冲击载荷，且为静联接，故许用压应力
经过比较，两键的计算应力均小于许用应力，
故判断其强度均合格。
轴系部件的结构装配图见附图
升级会员 