常用的机械传动轴系设计.docx

1、常用的机械传动轴系设计机械设计 综合训练 知识模块：轴系零部件 车辆工程 专业 16-2 班级 设 计 者 张明瑞 指导教师 王琦 2018 年 12 月辽宁工程技术大学任务：题目5 一级开式斜齿圆柱齿轮传动装置输入轴的组合结构设计方案4数据：入轴功率P/kw轴转速n/(r/min)齿轮参数轴承座形式齿数z模数mn/mm螺旋角齿轮宽度b/mml/mms/mm5.53101958634”6518585部分1、传动件作用力输出轴的转矩：齿轮上作用力：圆周力：， 轴向力：径向力:2、轴的材料 该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调质处理，其机械性能由表8-1查得： 45调

2、质3、轴的结构设计1. 按扭转强度初步计算轴径由式（8-2）及表8-2得考虑轴端安装联轴器需要开键槽，将直径加大并取标准值，所以轴端最小直径取2. 轴的结构设计以的等直径轴为基础进行设计。轴及轴上零件得而布置见下图在轴的输入端安装联轴器，联轴器的尺寸由表4.7-2查得， 采用型弹性套柱销联轴器，即联轴器孔径为32mm，联轴 型弹性套柱器长82mm，手册中给出其孔长为60mm 销联轴器（1）轴径d的确定： =32mm （取38mm） （根据装拆需要，安装轴承的轴段直径稍大，左侧轴承选用）（取42mm） （出于互换性、经济性考虑，轴右端也选用） （2）轴段长的确定：=50mm （左侧轴承：7208

3、C轴承，外加倒角）（右侧轴承：7208C轴承，外加倒角）（由已知条件得）（取65mm） 水平面弯矩图垂直面弯矩图合成弯矩图转矩图计算弯矩图4、轴的疲劳强度校核（包括精确校核安全系数）1.画出轴的力学模型见图2.计算支承反力（1）水平面支承反力（2）垂直面支承反力3.计算弯矩图（弯矩转矩图见上页）4.校核轴的强度 由图可知剖面的直径最小二计算弯矩较大，剖面所承受的计算弯矩最大而轴径不是最大值，即和剖面较危险，所以校核和剖面。最小轴颈 面处：面处： 按表8-3查得： 所以安全 轴安全5.精确校核轴的疲劳强度（1）判断危险截面 如图中， 剖面均有应力集中源的剖面，均有可能是危险剖面。其中，剖面均为过

4、渡圆角引起的应力集中，他们的计算弯矩值很接近，所以只验算剖面即可。 剖面与剖面相比较，只是应力集中影响不同，可取应力集中系数值较大着进行验算即可。剖面相比较，他们的直径均相同，和剖面的计算弯矩值小，剖面虽然计算弯矩值最大，但应力集中影响娇小（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），所以与剖面较危险。与的剖面距离一般比较接近（可选5mm左右），承载情况也很接近，可取应力集中系数值较大者进行验算即可。（2）校核 ，剖面的疲劳轻度， 剖面的因键槽引起的应力集中系数由附表1-1查得：。 剖面因过渡圆角引起的应力集中系数由附表1-1查得：。剖面因过渡圆角引起的应力集中系数由附表1-2查得。故应按过渡圆角

5、引起的应力集中系数来验算剖面。 剖面产生的扭转力，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：剖面的安全系数为：取S=1.51.8 剖面SS 所以剖面安全 安全（3）校核，剖面的疲劳强度 剖面因配合（按H7/k6）引起的应力集中系数由附表11查得：。剖面因过渡圆角引起的应力集中系数由附表1-2查的（用插入法查表） 剖面的因键槽引起的应力集中系数由附表1-1查得：故应按过渡圆角引起的应力集中系数来验算剖面。剖面承受的弯矩及转矩为：剖面产生的正应力及其应力幅，平均应力为： 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

6、由附表1-5查得：剖面的安全系数为：、取 剖面，所以剖面安全 安全5、轴承的选型及寿命计算 型号（1） 计算轴承的径向支反力 寿命：12000h（2） 计算派生力S查表9-8，查手册得轴承7208C的额定载荷，取e=0.4（3）求轴承的轴向载荷A（3） 计算轴承的当量动载荷P查9-6得，X1=0.44，Y1=1.40；查9-6得，X1=1.0，Y1=0；查表9-7，按传动装置查取，取，（4）计算轴承的寿命因为，故按计算。查表9-4，6、轴毂联接（键联接）的设计计算 因两键均受冲击载荷，且为静联接，故许用压应力 联轴器处平键尺寸：齿轮处的键尺寸为：经过比较，两键的计算应力均小于许用应力， 键型号故判断其强度均合格，键的强度足够 32 36GB1096-79 42 50GB1096-797、轴系部件装配图见图纸。8、