1、【轴设计计算】计算项目 计 算 内 容 及 过 程 计算结果 1. 选择材料 该轴没有特殊的要求，因而选用调质处理的 45 号钢，可以查得的其强度极限。(表 12-1）45 号钢，调质处理， 650MPa 2. 初估轴径按扭转强度估算输出端联轴器处的最小直径，根据表 12-11，按 45 号钢，取 C110； 根据公式（12-2）有：由于在联轴器处有一个键槽， 轴径应增加5，49.57+49.57 5=52.05（mm ） ；为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器。 Tc=KT2=1.3874.2=1136.46Tn 查手册（课程设计 P238） ，选用HL4 弹性联轴器 J55
2、84/Y55112GB5014-85。故取联轴器联接的轴径为 d1=55mm。d1=55mmHL4 弹性联轴器Tn=1250 Nmn=4000r/minl =84mm3. 结构设计（1）轴上零件的轴向定位 （2）轴上零件的周向定位 根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图（如图所示）和轴的初步估算定出轴径进行轴的结构设计。齿轮的一端靠轴肩定位，另一端靠套筒定位，装拆、传力均较为方便；两端轴承常用同一尺寸，以便于购买、加工、安装和维修；为了便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜过高（轴肩高 h0.07d ） ，故左端轴承与齿轮间设置两个轴肩，如下页图所示。齿轮与轴、半联轴器与轴、轴承与轴的周向定位均采
3、用平键联接及过盈配合。根据设计手册，并考虑便于加工，取在齿轮、半联轴器处的键剖面尺寸为 bh=1811， （查表 7-3）配合均采用 H7/k6；滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为 k6,如图所示。（3）确定各段轴径直径和长度轴径：从联轴器开始向左取 55（联轴器轴径）d1；d2 63 （55+2 0.07 d1=62.7；取标准值，表 12-10）d3 65 （轴颈，查轴承内径） （轴承）d4 75 （取65 的标准值） （齿轮）d5 85 （75+2 0.07 d485.5 ；取整数值）d6 74 （查轴承 7213C 的安装尺寸 da）d7 65（轴颈，同轴两轴承取同样的型
4、号）d7 d3轴长：取决于轴上零件的宽度及他们的相对位置。半联轴器与轴配合长度 =84mm，为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为l1=82mm；选用 7213C 轴承，其宽度为 B=23mm；齿轮端面至箱体壁间的距离取 a15mm；考虑到箱体的铸造误差，装配时留有余地，取滚动轴承与箱体内边距 s=5mm；轴承处箱体凸缘宽度，应按箱盖与箱座联接螺栓尺寸及结构要求确定，暂定：该宽度 B3轴承宽（0.080.1）a（1020）mm，取为 50mm；轴承盖厚度取为20mm；轴承盖与联轴器之间的距离取为 b=16 mm；已知齿轮宽度d1=55mmd2=63mmd3=65mmd4=75mmd5=85mm
5、d6=74mmd7=65mmB=23mma15mms=5mmB3 50mmb=16 mml1 =82mml2 =16+21+(50-5-23) =59mm为 B2=80mm，为使套筒压住齿轮端面，取其相应的轴长为 78mm。根据以上考虑可确定每段轴长，并可以计算出轴承与齿轮、联轴器间的跨度。L=80+215+25+2（23/2）=143mmL1= 58+82/2+23/2=111.5mml3 =23+5+15+2=45mml4 =80-2=78mml5 =10mml6 =10mml7 =23mmL=143mmL1=111.5mm（4）考虑轴的结构工艺性 4. 强度计算（略）考虑轴的结构工艺性，
6、在轴的左端与右端均制成 245 倒角；左端支撑轴承的轴径为磨削加工，留有砂轮越程槽；为便于加工，齿轮、半联轴器处的键槽布置在同一母线上，并取同一剖面尺寸。先作出轴的受力计算图（即力学模型）如图中（a）所示，取集中载荷作用于齿轮及轴承的中点。【轴承计算】已知一单级圆柱齿轮减速器中，相互啮合的一对齿轮为渐开线圆柱直齿轮，传动轴轴颈直径为d55mm，转速 n1450rpm，拟采用滚动轴承，轴承所承受的径向载荷 Fr=2400N，外传动零件传递给轴的轴向载荷为 Fa520N，载荷平稳，工作温度正常要求预期寿命 25000h，试确定轴承型号。 计算项目 计算过程 计算结果1.选择轴 依题意，轴承主要承受
7、径向载荷且转速较高，故选用深沟球轴承 深沟球轴承承类型2.预选型号、查参数Cr、 C0r因 d55mm，预选轴承 6211，查轴承手册知：基本额定动载荷Cr43.2kN，基本额定静载荷 C0r29.2kN (P228)预选轴承6211Cr43.2kNC0r29.2kN3.计算当量动载荷 PFa/C0r0.018，用内插法由表 12-16 知，判断系数 e0.20Fa/Fr0.22 e，由表 12-16 查得 X0.56，Y2.211，由表 12-14 知fp1，由公式知 P2494N P2494N4.计算轴承受命 Lh查表 12-13 取温度系数 ft1，由公式 12-12 知轴承寿命且接近于预期寿命，故选用 6211 轴承合适。Lh59737h选用 6211轴承合适5.说明 也可以用公式 12-13 计算实际动载荷 C，故选择 6211 轴承合适。C32422N选择 6211轴承合适)(arpFfP
